美国普渡大学科学家开宣布一种新式双光子聚合技能。这项技能奇妙地将两个激光器结合,凭借3D打印技能,在将飞秒激光功率下降50%的情况下,打印出了杂乱的高分辨率3D结构。它有助下降高分辨率3D打印工艺本钱,然后逐渐扩展使用场景规模。相关研讨论文发表于最新一期《光学快报》杂志。
双光子聚合是一种先进的增材制作技能,中心在于使用飞秒激光以准确的3D办法打印出资料。虽然该技能在制作高分辨率微结构方面表现出色,但昂扬的本钱成为其广泛使用道路上的“绊脚石”。
鉴于此,研讨团队创造性地将发射可见光的相对低本钱的激光,与发射红外脉冲的飞秒激光相结合,将飞秒激光功率下降了50%。这一立异办法大大下降了单个零件的打印本钱。
新办法将532纳米纳秒激光的单光子吸收与800纳米飞秒激光的双光子吸收办法相结合。为完成两种激光打印之间的最佳平衡,团队还构建了一个新的数学模型,以深化了解其间的光化学进程,并准确核算双光子和单光子激起进程的协同效应,然后保证在更低的飞秒激光功率下仍然能取得抱负的打印成果。
试验成果为,关于2D结构,新办法将飞秒激光所需功率下降了80%;而关于3D结构,则下降了50%左右。
团队表明,高分辨率3D打印技能具有宽广的使用远景,包含但不限于3D电子设备的制作,生物医学范畴微型机器人的开发,以及安排工程3D结构或支架的构建等。
飞秒激光3D打印,简言之是在极小的体积内产生光化学反响,然后构建精密的三维结构。这是现代增材制作范畴一项十分前沿的技能,但其在打印速度和功率预算方面都有约束。现在,团队在功率下降一半的情况下打印出了高分辨率结构,跨过了本钱妨碍。最名贵的是,这一新技能还能轻松融入现有的飞秒激光3D打印体系内,然后更快完成在生物医学、微型机器人、微光学器材等许多范畴的使用。