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美開發出制造納米精度物體新方法
2018-12-20 06:37:14 來源: 新華網
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  美國研究人員開發出一種新方法,可“打印”各種形狀、多種材質的納米精度三維物體,在光學、醫療、機器人等領域有廣闊的應用前景。

  參與研究的麻省理工學院生物工程及大腦和認知科學副教授愛德華·博伊登説,這是一種多種材料創建納米級精度三維結構的新方法。相關論文發表在新一期美國《科學》雜志上。

  新研究採用了一種被稱為“內爆制造”的技術。團隊使用吸水性很強的聚丙烯酸酯凝膠作為微觀制造支架,將支架浸泡在含有熒光素分子的溶液中。在雙光子顯微鏡下,研究人員用激光激活熒光素分子,使其附著在凝膠的特定位置充當錨點,然後添加需要“打印”的材料分子與錨點結合,比如金屬、量子點、DNA(脫氧核糖核酸)等。

  當所有分子就位,研究人員向凝膠中加酸使整個結構收縮,每個維度上可以縮小到十分之一,整個體積縮小到原來的千分之一。目前,研究人員可利用該方法制造出體積為1立方毫米、分辨率為50納米的物體。

  現階段3D打印技術主要通過逐層疊加方式創建微小三維結構,但這一過程比較緩慢,並且只適用于利用聚合物、塑料等材料制造“自支撐結構”,造不出中空等結構。

  而通過“內爆制造”可以創造出各種結構的納米精度三維物體,包括有梯度的、非連通的及復合材料的結構等。

  研究人員認為,該技術最早的應用可能在光學領域,例如制造用以研究光的基本特性的特殊透鏡以及用于手機攝像頭、顯微鏡或內窺鏡的鏡頭等。在更遠的將來,該技術可用于生産納米級電子産品或機器人等。

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【糾錯】 責任編輯: 李浩
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