3D打印技術出創新來看看0.1毫米高的大衛雕像
蘇黎世的研究人員將米開朗基羅的大衛複製成金屬微縮模型,這項成就很好地顯示出蘇黎世理工大學(ETH)開發特殊3D打印方法的潛力。米開朗基羅的大衛——幾乎每個孩子都能認出這座世界著名雕像。不同的是,這個大衛連同底座只有1毫米高,而且,它是由純銅而非大理石製成的。
從不同角度看3D打印的微型大衛像
雕像由來自Exaddon(ETH分離出的公司)的喬治·埃爾科拉諾(Giorgio Ercolano)和ETH教授托馬斯·贊貝利(Tomaso Zambeli)領導的團隊(生物傳感器和生物電子實驗室)共同使用3D打印創建。贊貝利和他的團隊幾年前開發了3D技術。科學家可以用它來製造納米和微米尺度的金屬結構。
該過程的核心部件是耦合到懸臂上的微吸管,這能夠有效控制接觸力。有了這個組件,研究人員可以高精度地一層層地建造微小的金屬結構。Exaddon採用了這種微型金屬印刷方法,並特別在速度上對其進行了改進。
1. 打印複雜的幾何圖形
此前,研究人員大多創建的是微小的柱子或線圈。“然而,這個過程有助於我們打印各種複雜程度的結構或幾何圖形”埃爾科拉諾說。這座雕塑是一氣呵成的,沒有支架或模板,也不需要任何燒製或回火。埃爾科拉諾和同事在《Micromachines》雜誌上發表了他們的研究成果。此外,大衛雕塑的數據可以在互聯網上免費獲得。
不能再小了!這是0.1毫米的大衛雕像
2. 更小的尺寸受解決方案限定
埃爾科拉諾給大衛打印了兩種尺寸:一種是1毫米高的雕塑,另一種是小十倍的雕塑。他說:“小版只有大版的底座那麼高。”但是,對於如此小的結構,目前的解決方案有一定限定。印刷的金屬微型對象通常從1微米(?m)開始,對於更複雜的對象,大小從100?m到1 mm不等。就時間而言,該設備需要30個小時才能創造出大版的大衛,而小版本只需要20分鐘。理論上,該系統可以打印最大尺寸為5毫米的物體,但它也足以打印數百甚至數千個微小物體,原則上可行。
贊貝利對結果非常滿意。“很高興我們實驗室的一項技術進入了實際應用,這項3D打印技術能夠被採用和改進,這表明它真的很管用。”印刷過程是電子行業最感興趣的。有了這種打印技術,製造商可以將計算機芯片連接在一起,或者精確地修復微電子系統。