可反復寫入與擦除3D打印技術

3D打印作為工業(yè)生產方法的一部分,，其重要性正在不斷增長，主要得益于添加劑通用制造技術的逐漸成熟,。據南極熊了解，德國卡爾斯魯厄理工學院（KIT）的一個研究項目有可能在3D打印領域取得重大進展，從而能夠按需完成工業(yè)產品的生產,，擦除以及修改某些結構。該項研究已發(fā)表于德國《應用化學》雜志,。

反復寫入與擦除：3D微觀結構

卡爾斯魯厄理工學院的研究突破涉及一種油墨的新配方,，該種油墨用于直接激光寫入（DLW）的制造過程之中——該油墨在激光作用下產生耦合，以生成滿足預編程設計的堅固結構,�,？�爾斯魯厄理工學院化學技術與高分子化學研究所的Christopher Barner-Kowollik評論說：“開發(fā)可重復擦除的墨水是直接激光寫入技術的重大挑戰(zhàn)之一�,！�

該研究項目開發(fā)出具有可逆耦合性質的墨水來應對這一挑戰(zhàn),，該種墨水能夠在完成產品結構的構建過程之后再將整個結構分解。該種墨水的化學結構的形成,，首先通過苯甲酰甲基硫化物鏈接劑的DLW輻射,，進而通過反應性乙硫醛在其逐步聚合反應過程中生成二硫鍵。
隨后將材料浸入二硫蘇糖醇,，引起化學鍵的斷裂直至完全消解,，之后就可以再次使用直接激光寫入來生成新的或改良后的結構。這樣,，項目的最終結構可以像設計師修改圖紙一樣被重復更改,。

根據已發(fā)表的論文，化學鍵的斷裂可以用作結構設計工具,，因為二硫蘇糖醇中化學鍵的斷裂傾向于與其它丙烯酸酯基結構中由DLW產生的化學鍵形成高度正交化,。在正常情況下，這種選擇性斷裂允許研究團隊使用一種新材料來制造線分離度為300nm的性能優(yōu)異的光柵,。新型墨水目前可用于各種DLW應用,，例如整合可擦除和不可擦除區(qū)域的結構，以及建造用于生產過程的結構并在使用結束后將其擦除,。

另一個用途是用于生物學中的3D設計培養(yǎng)皿,，這是卡爾斯魯厄理工學院已經研究過的一個專題，其研究人員因完成了實驗室規(guī)模下細胞培養(yǎng)三維生長的研究成果而在2016年9月獲得了薛定諤獎,。結合新的可擦除技術,，研究人員能夠在細胞生長期間將三維細胞支架的某些部分去除,，以研究細胞如何對變化的環(huán)境做出反應�,？�爾斯魯厄理工學院的針對3D打印的其他研究包括使用光學玻璃進行添加劑制造技術的工藝開發(fā),，開創(chuàng)了許多光學領域的潛在應用，而目前這些制造技術僅限于金屬或高分子材料,。

來源： 中國光學期刊網
延伸閱讀：
高通量3D打印工藝,，解析哈佛大學的直接書寫技術
新技術：直接金屬書寫3D打印，可消除打印件質量缺陷