中国は、3次元ホログラフィックプリンターを開発し、モデルを1秒未満で完全に印刷します
中国の科学者たちは3Dプリントに革命を起こした:完全なモデルを半秒で印刷
通常の3Dプリンターでは、印刷には数時間、時には24時間もかかることがあります。このような長時間は、加算製造技術が大量生産に不利になる原因となります。清華大学(Tsinghua University)の研究者たちは、*Nature*誌に発表した結果でこの状況を変えました:彼らは複雑なオブジェクト全体をわずか0.6秒で印刷することに成功しました。この新しい手法はDISH(Digital Incoherent Synthesis of Holographic light fields、デジタル非共鳴ホログラフィック光場合成)と呼ばれます。
DISHの仕組み
* 機械式プラットフォームを排除
印刷対象部品やノズルシステムを移動させる代わりに、DISHは制御された光を使用します。光がモデル全体のボリュームを即座に形成します。
* ホログラフィック投影
システムは最適化されたデジタルホログラムを生成し、それらを高速回転モジュールを介してフォトポリマー樹脂に複数方向から同時に投影します。コンピュータ最適化により、必要な場所でしか硬化しない正確な3D光強度マップが得られます。
* 樹脂粘度の独立性
ホログラムは材料を深さ全体で均一に硬化させるため、従来のプロジェクターの焦点深度に制限されません。
主要指標
| 指標 | 値 |
|---|---|
| モデル全体の解像度(最大1 cm) | 19 µm |
| 最小詳細 | 12 µm(人間の髪の太さの約1/5) |
| 印刷速度 | 333 mm³/s |
| 単一モデルの印刷時間 | 0.6 s |
実験室で、精度の高いミリメートル級オブジェクトとマイクロ構造を作成できました。さらに、この技術は樹脂の継続的供給をサポートしており、大量生産への道を開きます。
潜在的な応用
| 分野 | 可能性 |
|---|---|
| バイオメディシン | 薬剤テスト用の組織・血管モデルの高速モデリング |
| ロボティクス | マイクロロボット、柔軟電子機器の製造 |
| フォトニクスとMEMS | 光子デバイスへのコンポーネント導入、スマートフォンカメラモジュール |
| その他 | 工業設計用の高詳細3Dモデル作成 |
産業界への意味
機械式層別印刷から光ベースのボリューム合成へ移行することで、新たな3Dプリントパラダイムが開かれます。光は主要な製造ツールとなり、プロセスを大幅に高速化し精度を向上させ、複雑なマイクロ構造の大量生産を現実的にします
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