科学家研制出3D打印新技术。图片来源：《新科学家》
 

本报讯 澳大利亚墨尔本大学的David Collins和同事开发出一种名为“动态界面打印”的3D打印方法，能够利用声学调制、受限的空气-液体边界，在几十秒内快速生成厘米级3D结构。相关研究近日发表于《自然》。

传统的3D打印机通过在坚硬底座上逐层堆积材料完成打印。这种方法耗时，并且在将打印对象从平台上移走时容易造成损坏。而这款新型打印机本质上是一个放入树脂浴中的加压中空管道。空气压力在管道的开口端和树脂间形成一个界面，当树脂暴露于光线时会固化变硬。通过将物体的横截面逐一投射到这个界面上，打印机就可以构建一个3D结构。

而扬声器用于震动界面，产生波动，加速固化过程。Collins指出，这种打印机比类似的树脂3D打印机快得多，每秒可打印0.7毫米的结构，而此前的纪录是每秒0.14毫米。

目前，研究人员已经打印出直径3厘米、长度7厘米、分辨率15微米的物体。“这使我们可以打印出单细胞级别的结构。”Collins表示，由于打印对象在树脂中漂浮，因此这款打印机还可以处理复杂的结构。

“我们可以使用非常柔软的材料，打印出很柔软、很精细的结构，甚至比目前使用的任何材料都柔软。”Collins说，“这种打印机能够打印模拟天然组织刚性的材料，是培养细胞和功能组织的绝佳选择。”

由于打印界面是透气的而非固体的，因此该技术也可以实现“多材料”打印。Collins表示，你可以先打印骨组织，然后是肌腱，最后打印皮肤。

该团队设想的3D打印技术的首批应用是从患者身上采集组织样本，从而打印功能性、定制化的组织模型。Collins表示，或许有朝一日，这项技术能让医生快速打印出患者的功能性3D肾脏，并进行一系列测试，从而找出最有效的药物。（杜珊妮）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08077-6