写的AZoM2020年9月17日
研究人员开发了一种自动3D打印方法，可以使用不同的材料产生多色3D微结构。欧洲杯足球竞彩这种新方法可用于制造各种光学组件，包括光学传感器和光驱动驱动器，以及用于软机器人和医疗应用的多材料结构。
“将多种材料结合起来可以创造出单一材料无法实现的功能，”欧洲杯足球竞彩来自日本横滨国立大学的研究小组组长Shoji Maruo说。“像我们这样的方法允许多材料结构的单步制造，消除了组装过程，允许生产高精度和低成本的设备。”
发表在光学学会(OSA)杂志上光学材料表达欧洲杯足球竞彩， Maruo和他的同事描述了他们新的3D打印方法，并通过创建各种多色3D结构来演示。他们的技术基于立体光刻技术，这种3D打印技术是制造微型设备的理想方法，因为它使用紧密聚焦的激光束来制造复杂的细节特征。
“利用3D打印技术制造多材料微观光学元件的能力，可以帮助医学治疗和诊断所用光学设备的小型化。”说九尾。“这可以提高这些设备在体内或身上的使用能力，同时也使它们成为一次性的，这将有助于提供先进和安全的医疗诊断。”
有限元优化颜色
立体光刻技术通过使用激光一层一层硬化光活化材料，即光固化树脂，来建立一个高精度的三维结构。欧洲杯足球竞彩微流体常被用于保存液体树脂，但在转换材料时，要避免不同的树脂相互污染，而不产生大量的废物或在打印对象中形成气泡，这是一个挑战。欧洲杯足球竞彩
在这项新工作中，研究人员开发了一种将各种材料保持在液滴状态的方法，使它们更容易在像微通道这样的封闭空间中交换而不会产生浪费。欧洲杯足球竞彩为了抑制气泡，每次更换树脂时，3d打印结构就会在树脂内部移动。他们还集成了一个两步清洗3D打印结构的过程，当树脂被改变时，完全防止交叉污染。
为了实现这种优化的方法，研究人员创建了一个调色板来容纳多种树脂，并将其放置在一个电动舞台上，两个清洁槽和一个吹气喷嘴。Maruo说:“所有的过程，包括3D打印、树脂替换、气泡去除和清洁，都是使用我们开发的软件依次进行的。”“这使得多色3D微结构可以自动创建。”
创建多色3D结构
研究人员通过在调色板上放置各种类型的光固化树脂，并使用它们创建3D微结构来测试这种方法。对于其中一个演示结构，一个直径只有1.5毫米的微型多色立方体，3D打印系统在6小时的制造过程中交换了250次5种颜色的树脂。研究人员还表明，通过调整多色树脂的层数，可以调整结构各部分的吸光度，通过组合红、蓝、绿、黄层，可以创造出黑色等颜色的微观结构。
“这种方法不仅可以应用于多色树脂，还可以应用于更广泛的材料，”欧洲杯足球竞彩说九尾。“例如，将各种陶瓷微颗粒或纳米颗粒与光固化树脂混合，就可以用于3D打印各种类型的玻璃。欧洲杯猜球平台它还可以与生物相容的陶瓷材料一起用于制造骨骼和牙齿再生的支架。”欧洲杯足球竞彩
研究人员现在正在努力缩短树脂替换和气泡去除等过程所需的时间，以便更快地制造。他们还计划使用之前演示过的技术建立一个多尺度制造系统，通过修改聚焦透镜和激光曝光条件，制造分辨率可以从不到一微米改变到几十微米。
纸张:T. Maruyama, H. Hirata, T. Furukawa, S. Maruo，“使用多色光固化树脂调色板的多材料微立体光刻”，Opt. Mater.，Express 10,10,2522 -2532(2020)。DOI:https://doi.org/10.1364/OME.401810．
来源:http://www.osa.org/