3D打印機(jī)對(duì)于快速原型制作和制造小批量的專(zhuān)門(mén)部件非常有用，雖然被稱(chēng)為3D打印機(jī)，但實(shí)際上，打印頭是在2D工作的。一個(gè)三維模型被分割成數(shù)百個(gè)二維水平層，慢慢地一層一層地建立起來(lái)。這種一層一層的過(guò)程可能需要數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天，但瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)的研究人員演示了一種新技術(shù)，并在《自然》雜志的這篇文章中詳細(xì)介紹了這項(xiàng)技術(shù)，能夠一次性打造整個(gè)結(jié)構(gòu)。

這項(xiàng)新技術(shù)通過(guò)激光硬化光敏樹(shù)脂來(lái)建立一個(gè)模型，與現(xiàn)有的立體光刻(SLA)打印機(jī)沒(méi)什么不同。這里最大的不同是層析成像技術(shù)的應(yīng)用，與x射線和超聲波的應(yīng)用相同，可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)打印。激光通過(guò)DLP芯片進(jìn)行調(diào)制，然后注入一個(gè)裝滿樹(shù)脂的容器中。激光覆蓋整個(gè)建筑體積，樹(shù)脂容器在光照下會(huì)旋轉(zhuǎn)。激光將模型投射到不同的旋轉(zhuǎn)角度，并與旋轉(zhuǎn)樹(shù)脂同步，幾秒鐘內(nèi)就可以得到一個(gè)完整的三維模型。

洛桑理工寫(xiě)道:“該系統(tǒng)目前能夠制造2厘米的結(jié)構(gòu)，精度為80微米，大約相當(dāng)于一根頭發(fā)的直徑。但隨著該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出新的設(shè)備，他們應(yīng)該能夠建造更大的物體，可能高達(dá)15厘米?！痹诘谝淮喂_(kāi)演示中，構(gòu)建體積為16mm×16mm×20mm，屬于世界最小的3D打印機(jī)之一。

今天，最常見(jiàn)的光敏樹(shù)脂打印機(jī)采用的是立體光刻技術(shù)(SLA)。這些打印機(jī)有一個(gè)樹(shù)脂缸底部有一個(gè)窗戶(hù)，在窗戶(hù)的另一邊是一個(gè)DLP投影儀。SLA打印機(jī)仍然一次打印一層:一個(gè)構(gòu)建平臺(tái)從上往下進(jìn)入樹(shù)脂，幾乎接觸到窗戶(hù)，在窗戶(hù)和構(gòu)建板之間只留下足夠的空間來(lái)放置一層樹(shù)脂。DLP將第一層樹(shù)脂以特定的光模式爆破，然后構(gòu)建平臺(tái)向上移動(dòng)一層，更多的樹(shù)脂注入，然后DLP將另一層投射出來(lái)。因此，立體光刻打印機(jī)用2D顯示器一次一層地硬化樹(shù)脂，而這種旋轉(zhuǎn)3D打印方法用類(lèi)似3D激光全息圖的東西一次硬化樹(shù)脂。

這種打印技術(shù)的另一個(gè)好處是，通過(guò)打印懸浮在打印解決方案中的對(duì)象，不需要額外的支持結(jié)構(gòu)。EPFL表示，這使得這項(xiàng)技術(shù)成為打印精細(xì)或柔軟物體的好主意，包括3D生物打印。研究人員已經(jīng)成立了一家名為“隨手3D”的附屬公司來(lái)開(kāi)發(fā)和推廣這項(xiàng)技術(shù)。