時間：2018-12-20 14:11:13

美國研究人員開發(fā)出一種新方法，可“打印”各種形狀、多種材質(zhì)的納米精度三維物體，在光學(xué)、醫(yī)療、機器人等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

參與研究的麻省理工學(xué)院生物工程及大腦和認知科學(xué)副教授愛德華·博伊登說，這是一種多種材料創(chuàng)建納米級精度三維結(jié)構(gòu)的新方法。相關(guān)論文發(fā)表在新一期美國《科學(xué)》雜志上。

新研究采用了一種被稱為“內(nèi)爆制造”的技術(shù)。團隊使用吸水性很強的聚丙烯酸酯凝膠作為微觀制造支架，將支架浸泡在含有熒光素分子的溶液中。在雙光子顯微鏡下，研究人員用激光激活熒光素分子，使其附著在凝膠的特定位置充當(dāng)錨點，然后添加需要“打印”的材料分子與錨點結(jié)合，比如金屬、量子點、DNA（脫氧核糖核酸）等。

當(dāng)所有分子就位，研究人員向凝膠中加酸使整個結(jié)構(gòu)收縮，每個維度上可以縮小到十分之一，整個體積縮小到原來的千分之一。目前，研究人員可利用該方法制造出體積為1立方毫米、分辨率為50納米的物體。

現(xiàn)階段3D打印技術(shù)主要通過逐層疊加方式創(chuàng)建微小三維結(jié)構(gòu)，但這一過程比較緩慢，并且只適用于利用聚合物、塑料等材料制造“自支撐結(jié)構(gòu)”，造不出中空等結(jié)構(gòu)。

而通過“內(nèi)爆制造”可以創(chuàng)造出各種結(jié)構(gòu)的納米精度三維物體，包括有梯度的、非連通的及復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)等。

研究人員認為，該技術(shù)最早的應(yīng)用可能在光學(xué)領(lǐng)域，例如制造用以研究光的基本特性的特殊透鏡以及用于手機攝像頭、顯微鏡或內(nèi)窺鏡的鏡頭等。在更遠的將來，該技術(shù)可用于生產(chǎn)納米級電子產(chǎn)品或機器人等。