技術新突破！液體與納米級3D列印將成為現實

【IT168資訊】3D列印技術作為一項新興的高新生產技術，其從最初的不成熟以及逐漸走向了成熟，關於這項新技術的進步從它開始出現在人們視野中之後便從未停止過。近日，國外關於3D列印技術的研究又有了新突破，這次3D列印技術甚至可以開始列印液體以及進行精度極高的納米級別列印了。

近日，來自俄羅斯科學院晶體學和語音科學研究中心的物理學家，研究出一種新的3D列印方法，該方法在生物列印以及電子等領域具有巨大的高解析度潛力。據悉，該技術是利用特殊的納米顆粒實現以前認為不可能的結果，在最為樂觀的情況下可以將解析度提升到納米級別。

據介紹，目前較為主流的3D列印技術的主要瓶頸在於相對較慢的操作速度和較差的解析度，當需要高水平的解決方案時，3D列印技術會逐層創造結構，而在這個過程中，解析度不足是造成效率低下的主要原因。

面對這種情況，俄羅斯研究人員創造了一種用於列印材料的新型顆粒。該粒子以更複雜和更多維的方式與其他粒子相連，克服了標準雙光子光刻3D列印技術帶來的許多局限性。雙光子光刻3D列印技術涉及通過高強度激光選擇性固化樹脂罐以形成特定結構，樹脂中的單體通過激光進行光聚合。該研究團隊的新納米顆粒就是所謂的上轉換納米粒子，由鈉，th，鐿和氟製成。當暴露在光線下時，它們會發射更多的紫外線。這種能量可以用來聚合周圍的顆粒。

將這些粒子放入固化材料就可以創建三維體素。靶向樹脂材料中的一個點可以在3D環境的整個厚度上分配能量，從而更快速地創建所需的結構。額外的能量釋放意味著使用功率低得多的近紅外(NIR)激光器可以獲得相同的結果，而不是以前使用的更昂貴和精密的飛秒激光器。這樣就實現納米級別的3D列印工藝。

而同樣的在近幾日，伯克利實驗室的科學家與美國能源部共同設計了一種方法來構建完全由液體製成的三維結構，成功的將3D列印延展到了液體層面。

這項技術是將納米級「表面活性劑」塗覆在注射管內部，包圍水分，降低表面張力並將水與硅油分離，並且在注入時水不會分散。由金納米粒子和結合聚合物組成的「納米粒子超濾層」在水線周圍形成並將結構鎖定。形成一個縮小到分子水平的柔性玻璃護套。

「這種穩定性意味著我們可以將水拉伸成管，而且它將保持這種形狀。」該領域的專家湯姆羅素表示。該團隊修改了傳統的3D印表機，以便通過注射器擠出液體。然後，通過編程印表機可以將針插入油中並將水流注入液體中。此外該技術還可以製造具有特定磁性的複雜塗層，甚至可以自行修複電子設備。

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