用三個直徑0.9微米的硅土球,，3D打印出迄今為止最微小的納米雕塑

2016年10月,，南極熊曾深度揭秘了雙光子3D打印技術(shù)，以及中科院理化所在雙光子3D打印領(lǐng)域中的進展,。

新年之初,，一張3微米高的微笑雪人照片席卷網(wǎng)絡(luò),，加拿大西安大略大學(xué)實驗室的科學(xué)家們借助電子束微影系統(tǒng)，用三個直徑只有0.9微米的硅土球堆成了它,。憨態(tài)可掬的表情讓人們過了一把圍觀微觀雕塑的癮,。但現(xiàn)在，人們無需手動,，用3D打印就能制作出這樣可愛的微觀雕塑,。

據(jù)美國“3D打印者”博客報道，藝術(shù)家喬迪·赫維茨使用雙光子激光直寫技術(shù),，3D打印出了迄今為止最微小的納米雕塑,。這種雙光子3D打印能夠達到高標準高精度要求，預(yù)計將推動3D打印市場的細化發(fā)展,。

工業(yè)領(lǐng)域使用的3D打印技術(shù)往往采用分層制造原理,，打印成品的層與層之間精度存在上限。因此現(xiàn)有的3D打印機很難制造出高精度的器件,，如光學(xué)元件或微納尺度的結(jié)構(gòu)器件等,。如今，一種名為“雙光子激光直寫”的技術(shù)則完美解決了該問題,，使用這種技術(shù)的3D打印被稱為“雙光子3D打印”,。

理化領(lǐng)域中，物質(zhì)對光的吸收作用被應(yīng)用到多個方面,，比如用紫外光照射一些光敏聚合物質(zhì),，被光照射到的那部分就會固化成物體。大多數(shù)物質(zhì)對光的吸收都是以一個光子為單位,，一次吸收一個光子,。但某些情況下，由于物質(zhì)擁有特殊能級躍遷模式,，會出現(xiàn)同時吸收兩個光子的情況,，即“雙光子吸收效應(yīng)”。

實現(xiàn)該效應(yīng)的條件嚴格,，需要特定物質(zhì)和極高能量密度,。當條件滿足時，人們可利用激光聚焦,，將反應(yīng)區(qū)域局限在焦點附近的極小位置,。通過納米級別的精密移動臺,，使激光焦點在光敏物質(zhì)內(nèi)移動,。但凡焦點經(jīng)過的位置，光敏物質(zhì)都會變性固化,，從而打印出任意形狀的3D物體,。

這種技術(shù)成熟后,，能提供給用戶一種高端而便捷的手段設(shè)計和加工各種各樣的微納結(jié)構(gòu)，比如科研中使用的光子晶體和光纖頂端加工的內(nèi)窺鏡,。藝術(shù)領(lǐng)域中,，不光可以用它來創(chuàng)作微觀雕塑，還能復(fù)寫世界各地的建筑原貌,。這意味著極多的現(xiàn)實信息將可以被縮小微觀級別,，不為肉眼所見。

除了優(yōu)勢,，專家也指出雙光子激光直寫技術(shù)所適用的光敏物質(zhì)種類有限,，將打印完畢的物體固定下來需要復(fù)雜繁瑣的加工過程。想要用這種技術(shù)打印大尺度的產(chǎn)品目前難以實現(xiàn),。3D打印在過去一年中數(shù)次登上科技新聞的頭條,，從殘奧會上的3D打印假肢，到流傳日韓網(wǎng)絡(luò)的3D打印仿真槍,，從米其林廚師試用的3D食物打印機到迪拜3D打印的未來辦公室建筑,。納米級領(lǐng)域的突破將拓寬該技術(shù)的應(yīng)用范圍，助力制造業(yè)的未來變革,。

來源：北京青年報