USC新方法能借助3D打印導管大規(guī)模生產納米顆粒

納米顆粒是一種十分神奇的人工物質：它的直徑通常只有人類頭發(fā)絲的十萬分之一,，表面積卻相對巨大 — 1mg體積1nm3的納米顆粒具有的表面積與1kg體積1mm3的普通顆粒相當,；它能輕松穿過細胞膜而不造成任何損傷,。所以，這些特性令它具備了非常重要的科研價值,，比如細胞再生和藥物遞送系統(tǒng)的研究,。

但是非常遺憾，這種物質目前的價格非常高昂,。以金納米顆粒為例,，按照當前的市場價，僅僅1g就要8萬美元,，而1g普通金子才50美元而已,。這主要是因為這種物質通常只能由實驗室制造，而且產量十分有限,。不過現(xiàn)在,，這個痛點將有望得到解決，因為南加州大學（USC）一支由Noah Malmstadt教授領導的科研團隊已經找到了一種新的方法,，不但能大大降低納米顆粒的制造成本,，而且有望實現(xiàn)大量生產。在這種新方法中扮演重要角色的就是3D打印技術,。

這種新方法的關鍵就是用250微米級的3D打印導管取代原先的傳統(tǒng)導管,、燒杯等工具，在相對較快的速度下捕捉納米顆粒,。這種尺度的導管傳統(tǒng)工藝很難做出,，而3D打印技術卻能輕松實現(xiàn)。

據(jù)南極熊了解,，這種微型3D打印導管是使用光固化（SLA）技術制做的,，具有均勻的網(wǎng)絡結構,。實際操作時，兩束非混合液體會從一端注入導管,，然后從另一端流出,。流出時它們會相互碰撞，形成微米級的小液滴,，最后以一種可預測的方式轉化成納米顆粒,。每一個這種3D打印導管都可生成數(shù)百萬單位的小液滴。

事實上這種使用導管的方法在多年前就已經出現(xiàn)了,，不過當時因為導管尺寸和形狀的問題,，產生納米顆粒的效果并不好，而現(xiàn)在使用這種微米級的3D打印導管,，效果就好了很多,，因為它們的幾何形狀不同，可以令液體分布得更均勻,，從而減少堵塞,，最終生成均勻性更好的納米顆粒。

除了文章開頭所說過的科研價值,，這種納米顆粒還有一個優(yōu)點,，就是在使用燒結技術加工時,，比現(xiàn)在的大尺寸粉末顆粒需要的溫度更低,，時間更短 — 這對于選擇性激光燒結（SLS）3D打印機來說無疑是天大的好消息，因為用了這種納米顆粒粉末,，SLS設備的成本和能耗就能降低,，同時制造時間也能縮短。所以此次USC的突破性研究可謂意義十分重大,。

延伸閱讀：《瑞士科學家3D打印金銀納米墻可制造更高性能觸摸屏》

via 3ders

这个对打印技术有很大的作用的