高分辨率3D打印結構。

美國普渡大學科學家開發出一種新型雙光子聚合技術。這項技術巧妙地將兩(liang) 個(ge) 激光器結合，借助3D打印技術，在將飛秒激光功率降低50%的情況下，打印出了複雜的高分辨率3D結構。它有助降低高分辨率3D打印工藝成本，從(cong) 而進一步擴大應用範圍。相關(guan) 研究論文發表於(yu) 最新一期《光學快報》雜誌。

雙光子聚合是一種先進的增材製造技術，核心在於(yu) 利用飛秒激光以精確的3D方式打印出材料。盡管該技術在製造高分辨率微結構方麵表現出色，但高昂的成本成為(wei) 其廣泛應用道路上的“攔路虎”。

鑒於(yu) 此，研究團隊創造性地將發射可見光的相對低成本的激光，與(yu) 發射紅外脈衝(chong) 的飛秒激光相結合，將飛秒激光功率降低了50%。這一創新方法有效降低了單個(ge) 零件的打印成本。

新方法將532納米納秒激光的單光子吸收與(yu) 800納米飛秒激光的雙光子吸收方法相結合。為(wei) 實現兩(liang) 種激光打印之間的最佳平衡，團隊還構建了一個(ge) 新的數學模型，以深入理解其中的光化學過程，並精確計算雙光子和單光子激發過程的協同效應，從(cong) 而確保在更低的飛秒激光功率下依然能獲得理想的打印結果。

實驗結果顯示，對於(yu) 2D結構，新方法將飛秒激光所需功率降低了80%；而對於(yu) 3D結構，則降低了50%左右。

團隊表示，高分辨率3D打印技術具有廣闊的應用前景，包括但不限於(yu) 3D電子設備的製造，生物醫學領域微型機器人的開發，以及組織工程3D結構或支架的構建等。

飛秒激光3D打印，簡言之是在極小的體(ti) 積內(nei) 發生光化學反應，從(cong) 而構建精細的三維結構。這是現代增材製造領域一項非常前沿的技術，但其在打印速度和功率預算方麵都有限製。現在，團隊在功率降低一半的情況下打印出了高分辨率結構，跨越了成本障礙。最寶貴的是，這一新技術還能輕鬆融入現有的飛秒激光3D打印係統內(nei) ，從(cong) 而更快實現在生物醫學、微型機器人、微光學器件等諸多領域的應用。