首台芯:片级3?D打印机

2025-07-23 19:13:47      来源:上海热线

研发团队下一步将开发可单步全息固化的光子芯片系统。

近日,麻省理工学院(MIT)与得克萨斯大学奥斯汀分校联合开发出了全球首款芯片级3D打印机原型。相关成果已发表于《自然》子刊,团队下一步将开发可单步全息固化的光子芯片系统。

据悉,原型芯片搭载160纳米厚光学天线(普通纸张约10万纳米厚),整体尺寸甚至小于25美分硬币,可通过毫米级光子芯片发射可重构光束,使树脂在可见光波长照射下快速固化成型。

研究人员透露,他们融合了硅光子学和光化学领域的技术,首次提出了基于芯片的3D打印机方案。他们强调,该系统仅包含一枚毫米级的单一光子芯片,无任何移动部件。该芯片向一个简单、静止的树脂槽发射可重构的可见光全息图,从而实现了非机械式的3D打印。

该团队通过实验,展示了一个受立体光刻启发的、基于芯片的3D打印机的概念验证版本。他们使用了可见光束转向集成光学相控阵和可见光固化树脂,首次展示了使用芯片系统进行3D打印。

值得一提的是,实验中的树脂经过特殊优化设计,可在特定可见光波长下迅速固化。研究人员成功打印出包括“M-I-T”字母在内的任意二维图案,全程仅需几秒时间。设备工作时,外部激光驱动天线向树脂槽发射可控可见光束。研究人员采用液晶材料制成紧凑型调制器(长约20微米),通过电场精确调控光束振幅与相位,实现非机械式光束转向。

研究人员宣称,他们的方法为实现下一代高度紧凑、便携且低成本的3D打印机解决方案迈出了第一步。仅用一枚光子芯片就能在手掌中秒级创建3D物体,这将变革现代制造业,正如3D打印已经彻底改变了创新者在现代社会几乎所有领域的创造方式。

目前的3D打印机依赖庞大且复杂的机械系统来实现材料的逐层叠加。这限制了打印速度、分辨率、便携性、外形尺寸和材料的复杂性。但麻省理工团队的最新创新解决了这些局限。

他们还创造了一种微型“牵引光束”(tractorbeam),利用芯片发出的光束捕获和操控生物粒子。这可以帮助生物学家研究DNA或探究疾病机制,而不会污染组织样本。

这个微型装置使用高度聚焦的光束来捕获和操控细胞。这项创新为集成光学镊子(opticaltweezers)引入了一种新模式,极大地扩展了其效用及与现有应用(尤其是生物实验)的兼容性。

研究人员预计,这项工作中引入的基于芯片的3D打印技术,有潜力为下一代3D打印机提供高度紧凑、便携且低成本的解决方案。根据团队的方法,这种解决方案将为生成3D物体提供更易获取且更快速的机制,影响包括军事、医疗、工程和消费领域在内的广泛应用领域。

迄今为止,已有多种3D打印方法实现了商业化,包括挤出(extrusion)、粉末床熔融(powder-bedfusion)、喷墨(jetting)和光诱导聚合(light-inducedpolymerization)等技术。在消费级层面,熔融沉积建模(FusedDepositionModeling,FDM),一种基于挤出的方法是最广泛使用的3D打印类型。

*声明:本文系原作者创作。文章内容系其个人观点,我方转载仅为分享与讨论,不代表我方赞成或认同,如有异议,请联系后台。

想要获取半导体产业的前沿洞见、技术速递、趋势解析,关注我们!

  上述两起事件,引起了一些企业人士的担忧。这些担忧包括是否存在全国性查税,不少企业担忧如果倒查多年需要补税,这对于经营困难的当下无疑是“雪上加霜”。

责编:蔡欣成编辑

清华回应女教授被树砸身亡

  路透社13日称,新制裁包括衡水元展贸易有限公司和总部位于香港的恒邦微电子有限公司,理由是它们涉嫌或曾经参与“破坏乌克兰稳定”或“破坏或威胁乌克兰领土”。“美国之音”称,衡水元展贸易有限公司和香港恒邦微电子有限公司此前已被美国财政部制裁过。

留英博士迷奸多人想化学阉割减刑遭拒

  “当年李娜一度手握13个国内外知名品牌代言,而郑钦文在奥运夺冠之前已有10个代言品牌。”纪宁认为,网球目前在中国的热度已今非昔比,李娜时代已奠定的中国网球经济的热度,在郑钦文夺冠后会被逐渐引爆。纪宁还表示,网球作为全球顶级的职业体育和商业体育项目,正逐步释放巨大的产业经济空间。

马嘉祺难听

  据介绍,根据气象监测情况,今年4月下旬以来,全省平均降水量26.6毫米,较常年同期偏少75%,截至6月13日,大部分地区连续无有效降水日数超60天,郑州等10个地市在70天以上;平均气温23.2度,较常年同期偏高1.8度。

习近平主席中亚之行高光时刻

  阿里巴巴向《环球时报》记者提供的数据显示,郑钦文的球拍、潘展乐的泳镜……这些冠军同款装备已登上淘宝热搜,卖爆天猫。其中郑钦文夺冠同款网球拍高居淘宝热搜第一名。自8月3日郑钦文夺冠至8月5日樊振东夺冠,其间超200万人在天猫搜索了“小球”品类相关商品,其中网球相关装备搜索量同比增长300%,“郑钦文同款”专业网球拍V14,48小时内收到了超4万人的问询,超3000人加购,成交量同比暴涨超2000%,成为天猫网球类目成交TOP1商品。不仅如此,就连郑钦文夺冠现场教练穿的“加油服”也火出圈。

今天是天猫最后一天

  陈玉祥严重违反党的组织纪律、廉洁纪律、工作纪律和生活纪律,构成严重职务违法并涉嫌受贿犯罪,且在党的十八大后不收敛、不收手,性质严重,影响恶劣,应予严肃处理。依据《中国共产党纪律处分条例》《中华人民共和国监察法》《中华人民共和国公职人员政务处分法》等有关规定,经中央纪委常委会会议研究并报中共中央批准,决定给予陈玉祥开除党籍处分;由国家监委给予其开除公职处分;收缴其违纪违法所得;将其涉嫌犯罪问题移送检察机关依法审查起诉,所涉财物一并移送。

吴昕是不是忘了自己是个女明星

  国泰航空之前已在内地开通19个航点,但这次格外用心,为乌鲁木齐航线专门投放了配备可全平躺商务舱座椅的A330-300宽体机,在机载娱乐系统加入了《我的阿勒泰》,商务舱酒单上还出现了新疆产的红酒。/p>

单依纯离常石磊远一点

  以西安咸阳机场为例,扩建后拥有4座航站楼,航站楼面积高居国内前5。但西安咸阳机场去年旅客吞吐量排在全国第11位,西安去年GDP仅排在全国第21位。/p>

卵巢癌晚期钢琴老师丁丁离世

  [环球时报综合报道]“一段时间以来,比亚迪、吉利等中国自主品牌的崛起给不少外国汽车品牌带来压力。”美国CNBC网站18日报道称,美银证券汽车产业分析师约翰·墨菲当天在美国汽车媒体协会有关活动中表示,美国底特律三巨头(即通用汽车、福特汽车和斯特兰蒂斯)应“尽快”退出中国市场。他同时警告说,美国三大车企需要采取更严厉的措施削减开支,尤其是在内燃机业务方面,因为这是目前利润的主要来源。