麻省理工与得州大学联合推出全球首款芯片级3D打印机原型
发布时间:
2025-07-07 12:00
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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。具体信息如下:
- 芯片特点:原型芯片搭载 160 纳米厚光学天线,整体尺寸小于 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。
- 工作原理:这款概念验证设备由单枚光子芯片构成,无任何活动部件。芯片表面集成微米级光学天线阵列,通过操控光束射入特制树脂槽。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。
- 打印能力:这种树脂经过特殊优化设计,可在特定可见光波长下迅速固化。研究人员已成功打印出包括 “M-I-T” 字母在内的任意二维图案,全程仅需几秒时间。
- 未来展望:后续,科研人员希望使树脂槽底部的光子芯片发射三维全息可见光,从而一步完成物体整体固化。
- 应用领域:这种便携设备有望应用于医疗定制(如手术器械部件)与工程现场快速原型制作等领域。
- 技术突破:研究核心突破源于硅光子学与光化学的跨学科结合。诺塔罗斯团队此前开发的集成光学相控阵系统,可通过芯片表面微天线阵列操控光束方向,而奥斯汀分校佩奇团队首创的可见光波长快速固化树脂技术,是芯片级 3D 打印机的关键所在。