高分辨率3D打印結(jié)構(gòu)(圖片來源于光學(xué)快報(bào))

美國普渡大學(xué)的科學(xué)家們近期在飛秒激光3D打印技術(shù)領(lǐng)域取得了重要突破。他們開發(fā)出了一種新型的雙光子聚合技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的核心在于巧妙地結(jié)合了兩個(gè)激光器進(jìn)行3D打印。通過這種方法，科學(xué)家們?cè)趯w秒激光功率降低50%的情況下，仍然成功地打印出了復(fù)雜且高分辨率的3D結(jié)構(gòu)。這一創(chuàng)新不僅有望顯著降低高分辨率3D打印工藝的成本，還可能進(jìn)一步推動(dòng)該技術(shù)在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。

具體來說，研究團(tuán)隊(duì)將發(fā)射可見光的相對(duì)低成本的激光與發(fā)射紅外脈沖的飛秒激光相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了飛秒激光功率的大幅降低。為了優(yōu)化兩種激光打印之間的平衡，他們還構(gòu)建了一個(gè)新的數(shù)學(xué)模型，以深入理解其中的光化學(xué)過程，并精確計(jì)算雙光子和單光子激發(fā)過程的協(xié)同效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，對(duì)于2D結(jié)構(gòu)，新方法將飛秒激光所需功率降低了80%;而對(duì)于3D結(jié)構(gòu)，則降低了50%左右。

總的來說，這項(xiàng)新技術(shù)不僅降低了飛秒激光3D打印的成本，還保持了其高分辨率的打印能力。這一突破性的進(jìn)展有望在生物醫(yī)學(xué)、微型機(jī)器人、微光學(xué)器件等多個(gè)領(lǐng)域引發(fā)新的應(yīng)用浪潮。同時(shí)，由于新技術(shù)可以輕松地融入現(xiàn)有的飛秒激光3D打印系統(tǒng)，因此有望更快地實(shí)現(xiàn)其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣。