CAT扫描启发的3D打印机在几秒钟内生成整个物体

研究人员将一个标准的投影仪和一个装满液体的旋转小瓶结合起来,3D打印出复杂的物体,这种液体在光照下会硬化。打印机可以在几秒钟内打印出详细的结构,比如奥古斯特·罗丹雕塑的微型模型《思想者》

来源:Brett Kelly

大多数3D打印机的工作原理是将物体分割成切片,然后在最后一片上打印每一片,一层一层地构建物体。创建的打印机海登•泰勒在美国加州大学伯克利分校的研究小组的研究中,整个物体在一个充满液体的容器中完整地呈现出来。泰勒受到断层摄影术的启发,断层摄影术将物体从不同角度拍摄的2D横截面结合成3D图像。

该团队首先计算一个物体从不同角度的2D投影。然后将这些图像按顺序投射到一个旋转的玻璃小瓶上,其中含有双丙烯酸酯和两种光引发剂的混合物,parbenate而且camphorquinone.当暴露在光线下时,光引发剂启动丙烯酸酯的聚合。一旦反应完成,未固化的混合物被倒出来,3D打印的雕塑就显现出来了。制作1厘米高的物体不到一分钟,比逐层打印快得多。

显示CAL体积制造的图像

来源:©科学/美国科学促进会

打印机有效地用360°系列2D投影(a)照亮一小瓶液体。实际上,这是通过旋转小瓶,同时投影仪循环一系列投影(B和C)来实现的。

这种方法可以打印出普通3D打印机难以或不可能制作的结构:悬垂的特征,不连接的部件——就像笼子里的球——和包裹在一起的预先存在的物品。澳门万博公司还有两个思想家雕塑——一个1厘米高,另一个4厘米高——泰勒的团队打印了一座小桥,一个牙齿模型,一个有0.3毫米内部空隙的蜂巢格子,甚至在金属螺丝刀轴上添加了一个手柄。

光打印机甚至可以实现3D生物打印。由于在打印过程中,单体混合物支撑着物体,该团队可以用脆弱的明胶水凝胶雕刻物体。