Concordia 的研究人員開發了一種使用聲學全像圖的 3D 列印新方法。他們表示，它比現有方法更快，並且能夠製造出更複雜的物體。

該雜誌最近的一篇文章描述了這個過程，稱為全息直接聲音印刷（HDSP）自然通訊。它建立在2022年推出的方法描述了微觀空化區域（微小氣泡）中的聲化學反應如何在萬億分之一秒內產生極高的溫度和壓力，使樹脂硬化成複雜的圖案。

現在，透過將該技術嵌入包含特定設計的橫斷面影像的聲學全像圖中，聚合發生得更快。它可以同時創建對象，而不是逐個體素創建對象。

為了保持所需影像的保真度，全息圖在列印材料內保持靜止。列印平台連接到機械手臂，它根據預先編程演算法設計的模式移動它，該模式將形成完整的物件。

機械、工業和航空航天工程系教授 Muthukumaran Packirisamy 領導了該計畫。他相信這可以將列印速度提高多達 20 倍，同時使用更少的能源。

「我們還可以在手術進行期間改變影像，」他說。“我們可以改變形狀，組合多種運動並改變正在列印的材料。如果我們優化參數以獲得所需的結構，我們可以通過控制進給速率來製造複雜的結構。”

技術飛躍

研究人員表示，對聲全像圖的精確控制使其能夠在單一全像圖中儲存多個影像的資訊。這意味著可以在同一列印空間內的不同位置同時列印多個物件。

因此，聲全像術將成為許多領域創新的跳板：它可用於創建複雜的組織結構、局部藥物和細胞傳輸系統以及先進的組織工程。現實世界的應用包括創建新形式的皮膚移植物，可以增強癒合並改善藥物輸送用於在特定部位需要特定治療劑的療法。

他補充說，由於聲波可以穿透不透明表面，因此 HSDP 可用於在體內或背部進行列印固體材料。這有助於修復飛機內部受損的器官或精密零件。

研究人員認為，HDSP 有潛力成為一種範式轉移技術。他將其與先進的基於光的 3D 進行比較印刷技術看到了從立體光刻（使用雷射將樹脂的單點硬化成固體物體）到數位光處理（同時固化整個樹脂層）的演變。

“你可以想像各種可能性，”他說。“我們可以在不透明物體後面、牆後面、管子裡面或體內進行列印。我們已經使用的技術和我們使用的設備已經被批准用於醫療應用。”