
與(yu) 我們(men) 常見的其他3D打印技術相比,在微觀層麵進行3D打印總是要麵臨(lin) 一些非常獨特的挑戰。從(cong) 2009年以來,瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的科學家們(men) 就一直使用一個(ge) 他們(men) 稱之為(wei) FluidFM的技術係統在微觀尺度上進行3D打印。後來,他們(men) 又成立了一家名叫Cytosurge的附屬公司以將該工藝進一步擴展至不使用支撐結構製造微小、複雜的對象。
在這種微觀的水平上進行操作的複雜性是顯而易見的。例如,開發出來的“打印頭”上麵的小孔隻有300納米(大約比人類頭發直徑小500倍)。那麽(me) 這麽(me) 小的3D打印是如何實現的呢?整個(ge) 過程開始於(yu) 一個(ge) 微小的底板和微量吸管,由它們(men) 為(wei) 硫酸銅溶液緩慢而持續的流動提供通道。然後該吸管會(hui) 被精準移動至指定位置,一個(ge) 電極會(hui) 在吸管的下方製造電壓導致硫酸銅逐層沉積為(wei) 固體(ti) 銅。
此外,FluidFM技術可以一步完成伸出的微納米結構,相對於(yu) 當前需要多步才能完成伸出結構的打印技術來說是一個(ge) 大大的進步。而且FluidFM係統中的微量吸管可以側(ce) 麵打印,從(cong) 而省去了其它打印技術中起到支撐作用的模板。
而且通過Cytosurge公司開發的新技術,吸管頂端的作用力可以通過固定吸管的葉片彈簧來測量。這些數值隨後可以用作反饋信號,據項目開發人員Luca Hirt介紹說:“不像其他的3D打印係統,我們(men) 的技術可以檢測對象已經打印的那些區域,這將使進一步自動化和衡量打印過程變得更容易。”
嵌套螺旋的示例(顯微鏡圖像。原始寬度約50微米)
從(cong) 材料的角度上看,他們(men) 的技術目前專(zhuan) 注於(yu) 使用硫酸銅進行3D打印,但是理論上FluidFM也適用於(yu) 其他金屬,甚至可以使用聚合物及複合材料。
Cytosurge公司的團隊認為(wei) 他們(men) 新開發的3D打印技術可以適用於(yu) 多個(ge) 市場中的各種應用。該公司CEO Pascal Behr認為(wei) 其在手表、半導體(ti) 、醫療設備部門的作用尤其突出。目前Cytosurge公司已經遞交了這項微觀3D打印技術的專(zhuan) 利申請。

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