研究人员展示第一台基于芯片的 3D 打印机

想象一下，有一台可以握在手掌中的便携式 3D 打印机。这款微型设备可以让用户随时随地快速创建定制的低成本物品，例如用于修复摇晃的自行车车轮的紧固件或用于重要医疗手术的部件。

麻省理工学院和德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员展示了第一台基于芯片的 3D 打印机，朝着实现这一想法迈出了重要一步。他们的概念验证设备由一个毫米级光子芯片组成，该芯片将可重构光束发射到树脂孔中，当光线照射到树脂孔中时，树脂孔会固化成固体形状。

原型芯片没有移动部件，而是依靠微型光学天线阵列来控制光束。光束向上投射到液态树脂中，这种树脂在暴露于光束波长的可见光下时会迅速固化。

通过结合硅光子学和光化学，这个跨学科研究团队成功研发出一种芯片，可以引导光束 3D 打印任意二维图案，包括字母 MIT。只需几秒钟，形状就可以完全成型。

从长远来看，他们设想的系统是将光子芯片放置在树脂井的底部，并发射可见光的 3D 全息图，只需一步即可快速固化整个物体。

这种便携式 3D 打印机有很多应用，例如允许临床医生创建定制的医疗设备组件或允许工程师在工作现场制作快速原型。

“该系统完全重新定义了 3D 打印机。它不再是一个放在实验室工作台上用来制造物品的大盒子，而是一个可以手持和携带的东西。想想由此可能产生的新应用以及 3D 打印领域将如何改变，真是令人兴奋，”资深作者 Jelena Notaros 说道，她是电气工程和计算机科学 (EECS) 的 Robert J. Shillman 职业发展教授，也是电子研究实验室的成员。

与 Notaros 一起参与撰写该论文的还有论文第一作者、EECS 研究生 Sabrina Corsetti、Milica Notaros 博士(23 届)、EECS 研究生 Tal Sneh、德克萨斯大学奥斯汀分校应届毕业生 Alex Safford 以及德克萨斯大学奥斯汀分校化学工程系助理教授 Zak Page。该研究于今日(6 月 6 日)在《光：科学与应用》上发表。