中國科學家揭示一種用於超高速 3D 列印複雜物體的新技術。清華大學研究團隊表示,他們可在「僅 0.6 秒內」完成毫米級複雜物件的 3D 列印,相關研究論文本週稍早時發表於《自然》(Nature)。
這項驚人快速的技術核心突破,被稱為「全息光場數位非相干合成」(digital incoherent synthesis of holographic light fields,簡稱 DISH)。
3D 列印非常適合按需生產小批量產品。即使在 2026 年,列印一個複雜、精細、經過精準加工的形狀,供科學研究、醫療或其他精密領域使用,仍需要數十分鐘甚至數小時。但得益於 DISH 技術以及團隊在計算光學上的專業,或許有機會加快速度。
傳統的體積增材製造技術是讓物體放置在基座上旋轉 360 度,同時投射圖案化光源,使高黏度樹脂固化成固體形狀;DISH 技術則在此原理上進行改良與延伸,實現更精確且多角度的光控制,這也是計算光學對這項突破如此重要的原因。
DISH 技術不是旋轉材料,而是保持材料靜止,讓高速多視角光場繞物體旋轉。這能在極短時間內精準投射複雜的三維光強分布,因此清華團隊能在不到一秒的時間內完成毫米級物件的列印。
科學家們還指出,相較於旋轉材料,移動光場在穩定性與精度上也具有優勢。
目前已有討論將 DISH 技術應用於量產。中國科學家認為,這項 3D 列印技術非常適合微型元件,例如光子運算裝置、手機相機模組,以及各種需要銳角與複雜曲面的零件。
展望未來,科學家們也表示,DISH 技術可能在柔性電子、微型機器人以及高解析度組織工程的複雜元件生產上發揮重要作用。
(首圖來源:shutterstock)






