新型便携3D打印机用芯片引导光束

想象一下，你能随身携带一台3D打印机，快速创建一些低成本物体，比如紧固自行车车轮或关键医疗手术所需的零件等。美国麻省理工学院（MIT）和得克萨斯大学奥斯汀分校科学家结合硅光子学和光化学技术，成功研制出首台基于芯片的3D打印机，向实现上述想法迈出关键一步。相关论文发表于最新一期《光：科学&应用》杂志。

论文资深作者、MIT电气工程与计算机科学系教授耶莱娜·纳托拉斯表示，其团队此前已开发出集成光学相控阵系统，借助一系列置于芯片上的微型天线来控制光束，让光束向特定方向移动。研究团队欲探索这种设备是否可用于制造基于芯片的3D打印机。与此同时，得克萨斯大学奥斯汀分校的研究团队首次展示了借助可见光快速固化的专用树脂。两个团队一拍即合，首台基于芯片的3D打印机应运而生。

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基于芯片的3D打印机概念图

该3D打印机原型由一个包含160纳米厚光学天线阵列的单光子芯片组成，整个芯片可置于一枚硬币上。该芯片能向合成树脂阱发射可重新配置的光束。当光束照射其上时，合成树脂阱会固化成固体形状，在几秒钟内即可完全成型。

研究团队指出，这种便携式3D打印机有望在多个领域得到应用。例如，临床医生能为患者量身定制医疗设备，工程师能在工作现场快速制作零件原型等。