近日，來自荷蘭(lan) 特溫特大學的科學家們(men) 在《Advanced Materials》雜誌上發表了一篇題為(wei) 《概述通過激光誘導向前轉移的純金屬3D打印（Toward 3D Printing of Pure metals by Laser-Induced Forward Transfer）》，該論文介紹了一種全新的金屬打印方法——激光誘導向前轉移（LIFT）技術，該技術無需金屬粉末，其功能原理與(yu) 我們(men) 之前見過的各種金屬3D打印技術都不相同。

該項目的研究人員包括Claas Willem Visser、Ralph Pohl、Chao Sun、Gert-Willem Römer、Bert Huis in‘t Veld和Detlef Lohse，他們(men) 都來自荷蘭(lan) 特溫特大學科學技術中心流體(ti) 物理組。他們(men) 認識到，在大多數情況下，金屬打印一直被限製在具有較低熔點的材料上。到目前位置，利用現有技術，要3D打印像銅或黃金這樣的金屬，要麽(me) 非常困難，要麽(me) 極端昂貴。

LIFT技術是一種已有的技術，主要利用高能脈衝(chong) 激光和附在在透明基片上的金屬膜。該激光脈衝(chong) 被聚焦到金屬薄膜上使其液化。 當激光的熱量在與(yu) 金屬膜接觸時，會(hui) 使金屬迅速加熱和並發生相變。而這種相變則提供了必要的推力以快速推送已經液化的金屬轉移沉積到一個(ge) 接收基片或者下麵的構建平台上。

使用這種工藝，研究人員能夠以銅和金為(wei) 原材料逐層構建出一個(ge) 非常微小的塔。這個(ge) 塔到底有多麽(me) 小？據研究人員稱，這個(ge) 塔有2毫米高，直徑僅(jin) 為(wei) 5微米。

研究人員在使用LIFT技術進行打印時，需要解決(jue) 兩(liang) 個(ge) 主要的問題，為(wei) 此他們(men) 總結道：

“使用LIFT技術的3D金屬打印一直局限於(yu) 低寬高比的柱子，也許這是因為(wei) 至少有兩(liang) 個(ge) 很具挑戰性的要求必須要同時滿足。首先，堆疊滴之間良好的附著力是必需的，但沉積的液滴通常固化成球形或圓環形狀。這不可避免地在逐滴堆疊時導致了孔隙率和每滴之間的接觸麵有限；第二個(ge) 要求是單滴的著陸位置被限製在先前沉積的滴液的衝(chong) 擊區域。這是不容易達到的，因為(wei) 3D打印一般需要比較大的供給-接收距離，但可以通過窄幅的能量密度獲得。”

研究人員能夠通過在工藝中使用高能激光來滿足第一個(ge) 要求。據了解，在過去的研究中，使用低功率的激光往往會(hui) 導致更小的液體(ti) ，而且硬化之後更接近球形。而在這次的研究中，研究人員卻使用低能量激光器獲得了具有圓盤型的液滴，從(cong) 而實現更好地層堆疊和粘合，並且相當於(yu) 獲得了較低的孔隙率。

研究人員還能夠相當精確地控製每一層的沉積。不過科學家們(men) 在這方麵仍然有很大的提升空間，因為(wei) 有幾個(ge) 液滴偏離了他們(men) 的預期目標。不過由於(yu) 科學家們(men) 製造的目標是直徑僅(jin) 為(wei) 5微米的對象，這些誤差還是可以理解的。