近日，加州大學洛杉磯分校（UCLA）的生物工程師團隊開發出了一種新型的3D打印技術，該技術可以製造出比人類的頭發絲(si) 寬度還小的複雜微觀對象。研究團隊將該技術命名為(wei) 瞬態光學液體(ti) 成型（Optical Transient Liquid Modeling），它主要依靠照射圖案的紫外光、液態光敏聚合物材料和一款自定義(yi) 軟件來實現。據認為(wei) 該技術在生物醫學和各種工業(ye) 領域具有很好的應用前景。

約500微米長的3D打印微粒

盡管傳(chuan) 統的3D打印方法也可以創建出非常複雜的形狀和結構，但是在如此小的尺度（小於(yu) 1毫米）上實現還是頭一次。使用一係列的微流控和光學技術，UCLA的科學家們(men) 能夠製造出100-500微米大小的對象，其細部特征甚至能夠達到10-15微米。

關(guan) 於(yu) 該項研究的論文已經被發表在了《Advanced Materials》雜誌上，其作者——來自UCLA Henry Samueli工程和應用科學學院的Chueh-Yu Wu, Keegan Owsley and Dino Di Carlo將他們(men) 的技術描述為(wei) 一種“新的製作方法......，在這裏一種2D光圖案照射一種光聚合物前體(ti) 流使其沿著流動軸成型。”從(cong) 根本上說，這裏有兩(liang) 種同類型的流體(ti) ：一種作為(wei) 前體(ti) 物質的液體(ti) 聚合物和一種針對該聚合物流的流體(ti) 模——通過一係列的小柱子結合在一起。基本上這些柱子的排列確定了兩(liang) 種液體(ti) 流將如何混合和交織在一起。

接下來，研究人員用CAD uFlow 軟件（可免費下載）來預測柱子的位置和順序會(hui) 產(chan) 生什麽(me) 樣的形狀變化。通過突然停止材料的流動，他們(men) 就可以使用紫外線將預先定義(yi) 好的圖案“切片”照射到前體(ti) 流上。這意味著對象基於(yu) 該前體(ti) 流的第一次成型，然後紫外光如此反複照射。“這就像我們(men) 通過一個(ge) 模具擠麵團做麵條，在這裏該模具是液態的，然後再用另外一個(ge) 模具——帶圖案的紫外光——把麵團一片片成型。”Chueh-Yu Wu解釋說。

用於(yu) 慣性流的合理設計的一種計算機輔助設計（CAD）工具

"我們(men) 知道形狀往往決(jue) 定了材料的功能，所以盡管我們(men) 對於(yu) 這一技術能夠導致什麽(me) 樣的結果有一點概念，但是其能夠根據要求定製3D微粒的基本能力可以用於(yu) 很多我們(men) 根本想象不到的方麵。”UCLA生物工程教授與(yu) 該研究的首席研究員Di Carlo說：“這項技術有這麽(me) 多潛在的可能性——從(cong) 這個(ge) 意義(yi) 上說，這是非常令人興(xing) 奮的。”

據了解，目前研究人員們(men) 想到的一些可能的應用包括定製可自組裝的生物材料以幫助組織再生，或者開發新的工業(ye) 塗料或具有獨特光反應性能的塗料等。研究人員也證實，到目前為(wei) 止，他們(men) 已經用該技術生成了用有機材料組成的對象（可用於(yu) 生物醫學應用）以及可通過磁性精確控製其運動的粒子（工業(ye) 用）。

該研究論文的標題為(wei) 《基於(yu) 軟件快速設計並光學瞬變液體(ti) 成型微型顆粒（“Rapid Software-based Design and Optical Transient Liquid Molding of Microparticles）》，該項研究得到了美國國家自然科學基金的部分資助。