近日，加州大学洛杉矶分校（UCLA）的生物工程师团队开发出了一种新型的3D打印技术，该技术可以制造出比人类的头发丝宽度还小的复杂微观对象。研究团队将该技术命名为瞬态光学液体成型（Optical Transient Liquid Modeling），它主要依靠照射图案的紫外光、液态光敏聚合物材料和一款自定义软件来实现。据认为该技术在生物医学和各种工业领域具有很好的应用前景。


约500微米长的3D打印微粒

尽管传统的3D打印方法也可以创建出非常复杂的形状和结构，但是在如此小的尺度（小于1毫米）上实现还是头一次。使用一系列的微流控和光学技术，UCLA的科学家们能够制造出100-500微米大小的对象，其细部特征甚至能够达到10-15微米。

关于该项研究的论文已经被发表在了《Advanced Materials》杂志上，其作者——来自UCLA Henry Samueli工程和应用科学学院的Chueh-Yu Wu, Keegan Owsley and Dino Di Carlo将他们的技术描述为一种“新的制作方法......，在这里一种2D光图案照射一种光聚合物前体流使其沿着流动轴成型。”从根本上说，这里有两种同类型的流体：一种作为前体物质的液体聚合物和一种针对该聚合物流的流体模——通过一系列的小柱子结合在一起。基本上这些柱子的排列确定了两种液体流将如何混合和交织在一起。

接下来，研究人员用CAD uFlow 软件（可免费下载）来预测柱子的位置和顺序会产生什么样的形状变化。通过突然停止材料的流动，他们就可以使用紫外线将预先定义好的图案“切片”照射到前体流上。这意味着对象基于该前体流的第一次成型，然后紫外光如此反复照射。“这就像我们通过一个模具挤面团做面条，在这里该模具是液态的，然后再用另外一个模具——带图案的紫外光——把面团一片片成型。”Chueh-Yu Wu解释说。


用于惯性流的合理设计的一种计算机辅助设计（CAD）工具

"我们知道形状往往决定了材料的功能，所以尽管我们对于这一技术能够导致什么样的结果有一点概念，但是其能够根据要求定制3D微粒的基本能力可以用于很多我们根本想象不到的方面。”UCLA生物工程教授与该研究的首席研究员Di Carlo说：“这项技术有这么多潜在的可能性——从这个意义上说，这是非常令人兴奋的。”

近日，加州大学洛杉矶分校（UCLA）的生物工程师团队开发出了一种新型的3D打印技术，该技术可以制造出比人类的头发丝宽度还小的复杂微观对象。研究团队将该技术命名为瞬态光学液体成型（Optical Transient Liquid Modeling），它主要依靠照射图案的紫外光、液态光敏聚合物材料和一款自定义软件来实现。据认为该技术在生物医学和各种工业领域具有很好的应用前景。


约500微米长的3D打印微粒

尽管传统的3D打印方法也可以创建出非常复杂的形状和结构，但是在如此小的尺度（小于1毫米）上实现还是头一次。使用一系列的微流控和光学技术，UCLA的科学家们能够制造出100-500微米大小的对象，其细部特征甚至能够达到10-15微米。

关于该项研究的论文已经被发表在了《Advanced Materials》杂志上，其作者——来自UCLA Henry Samueli工程和应用科学学院的Chueh-Yu Wu, Keegan Owsley and Dino Di Carlo将他们的技术描述为一种“新的制作方法......，在这里一种2D光图案照射一种光聚合物前体流使其沿着流动轴成型。”从根本上说，这里有两种同类型的流体：一种作为前体物质的液体聚合物和一种针对该聚合物流的流体模——通过一系列的小柱子结合在一起。基本上这些柱子的排列确定了两种液体流将如何混合和交织在一起。

接下来，研究人员用CAD uFlow 软件（可免费下载）来预测柱子的位置和顺序会产生什么样的形状变化。通过突然停止材料的流动，他们就可以使用紫外线将预先定义好的图案“切片”照射到前体流上。这意味着对象基于该前体流的第一次成型，然后紫外光如此反复照射。“这就像我们通过一个模具挤面团做面条，在这里该模具是液态的，然后再用另外一个模具——带图案的紫外光——把面团一片片成型。”Chueh-Yu Wu解释说。


用于惯性流的合理设计的一种计算机辅助设计（CAD）工具

"我们知道形状往往决定了材料的功能，所以尽管我们对于这一技术能够导致什么样的结果有一点概念，但是其能够根据要求定制3D微粒的基本能力可以用于很多我们根本想象不到的方面。”UCLA生物工程教授与该研究的首席研究员Di Carlo说：“这项技术有这么多潜在的可能性——从这个意义上说，这是非常令人兴奋的。”