Concordia 的研究人员开发了一种使用声学全息图的 3D 打印新方法。他们表示，它比现有方法更快，并且能够制造更复杂的物体。

该杂志最近的一篇文章描述了这一过程，称为全息直接声音打印（HDSP）自然通讯。它建立在2022年推出的方法描述了微观空化区域（微小气泡）中的声化学反应如何在万亿分之一秒内产生极高的温度和压力，从而使树脂硬化成复杂的图案。

现在，通过将该技术嵌入包含特定设计的横截面图像的声学全息图中，聚合发生得更快。它可以同时创建对象，而不是逐个体素地创建对象。

为了保持所需图像的保真度，全息图在打印材料内保持静止。打印平台连接到机械臂，它根据预编程算法设计的模式移动它，该模式将形成完整的对象。

机械、工业和航空航天工程系教授 Muthukumaran Packirisamy 领导了该项目。他相信这可以将打印速度提高多达 20 倍，同时使用更少的能源。

“我们还可以在手术进行期间改变图像，”他说。“我们可以改变形状，组合多种运动并改变正在打印的材料。如果我们优化参数以获得所需的结构，我们可以通过控制进给速率来制造复杂的结构。”

技术飞跃

研究人员表示，对声全息图的精确控制使其能够在单个全息图中存储多个图像的信息。这意味着可以在同一打印空间内的不同位置同时打印多个对象。

因此，声全息术将成为许多领域创新的跳板：它可用于创建复杂的组织结构、局部药物和细胞输送系统以及先进的组织工程。现实世界的应用包括创建新形式的皮肤移植物，可以增强愈合并改善药物输送用于在特定部位需要特定治疗剂的疗法。

他补充说，由于声波可以穿透不透明表面，因此 HSDP 可用于在体内或背后进行打印固体材料。这有助于修复飞机内部受损的器官或精密部件。

研究人员认为，HDSP 有潜力成为一种范式转变技术。他将其与先进的基于光的 3D 进行比较印刷技术看到了从立体光刻（使用激光将树脂的单点硬化成固体物体）到数字光处理（同时固化整个树脂层）的演变。

“你可以想象各种可能性，”他说。“我们可以在不透明物体后面、墙后面、管子里面或体内进行打印。我们已经使用的技术和我们使用的设备已经被批准用于医疗应用。”