清华颠覆3D打印技术!0.6秒成型毫米级精密结构,速度狂飙上亿体素

2026-02-13 11:41  头条

3D 打印从开始到完成需要多久?

以毫米级物体为例,逐点和逐层打印需要长达数分钟到数小时的时间进行加工,典型的体积 3D 打印也需要数十秒曝光时间。

现在一切发生了神奇的变化:科学家们发明了一种新技术,它让 3D 打印像照相闪光灯那样"咔嚓"一下,眨眼的功夫就完成了。并且,整个打印过程中材料和容器都是静止的,而不是像传统 3D 打印那样容器与探头之间需要相对运动。

动图 | 一秒以内完成的三维打印(来源:Nature)

那么,它是如何做到的?

这项研究来自清华大学戴琼海院士、吴嘉敏副教授和方璐教授团队,他们开发了一种全息光场数字合成的体积 3D 打印技术--数字非相干全息光场合成(DISH,digital incoherent synthesis of holographic light fields)。

值得关注的是,该研究是体积 3D 打印领域首次毫米(mm)结构尺度上,同时实现了亚秒级速度和十微米级分辨率。

以生成体积约 200 mm³ 的样品为例,据测算,DISH 技术的 3D 打印曝光时间仅 0.6 秒(s),体积打印速率为 333 mm³/s,相当于每秒生成上亿(1.25×10⁸)个体素(注:体素指的是三维空间中的体积像素)。并且,在 1 厘米范围内保持 11 微米的投影分辨率和 19 微米的打印分辨率。