Nicholasx.,麻省理工学院,美国,2021 年 9 月 17 日Fang等人在ScienceAdvances上发表了一篇论文,题为:scalable3d printing of aperiodic cellular structures by rotational stackingof integral image formation该文提出了一种基于平面透镜阵列的整体光刻技术进行整体图像重建。
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关于研究
投影微立体光刻在3D打印中的局限性在于它们通常使用单孔径成像配置,由于图像分辨率和像场面积之间的权衡,这限制了它们产生大体积微结构的能力。 该文提出一种基于全局图像重建与平面透镜阵列耦合的全局光刻技术。 单个微透镜保持高数值孔径,并用于通过微透镜的数量创建数字光模式,从而允许对超过分辨率到区域缩放限制的 3D 特征进行可扩展的立体光刻制造。 扩展了集成光刻的功能,通过具有受控角度偏移的多个旋转重叠或堆叠,实现确定性非周期性结构的可编程打印。 该打印平台为生产从微米到厘米四个数量级的周期性和非周期性微架构提供了新的可能性。
图 1:用于可扩展 3D 打印的集成光刻系统。
图 2:数控成像模式。
图 3:具有小特征尺寸的可缩放打印件。
图 4:整个光刻系统的性能指标。
研究结论
综上所述,本文所提出的方法具有扩大大面积周期性或确定性非周期性微结构制造的能力,并且具有尚未在实际规模大规模生产应用中得到充分利用的力学和结构优势。 如果这种微型建筑能够比现有建筑更大规模地使用,那么所描述的建筑材料将具有广泛的应用,例如生物医学设备、非凡的机械系统、功能性纹理表面、能量转换系统的基材以及用于波浪工程的超结构。 此外,研究人员的集成光刻系统可以集成到其他具有不同类型和尺寸显示系统的基于数字光处理的光刻系统中,从而进一步增加了系统的结构面积,组件简单且价格低廉。 这种兼容性可用于刺激该方法与通过数字光流制备的高通量微粒的合成的整合。 这项工作不仅为周期性或确定性非周期性打印提供了可扩展的立体光刻微纳加工平台,而且为微结构颗粒的大规模生产或大规模制备提供了新的可能性。