能否在不破坏物体表面的前提下把物体中心掏一个洞?

 

今天要讲的双光子“掏洞”技术,有3个“最”:

  • 最精细的“雕刻”技术:纳米牛
  • 与最伟大的物理学家密切相关:爱因斯坦
  • 类属最时髦的制造技术:3D打印
声明一点:此项技术并不是"在固体中掏出真空洞",而是“液体中掏出固体洞”。与题意可能有偏离,但此技术的核心思想应该是很适合此问题的。

先放上纳米牛。这头牛10微米长,7微米高,加工精度高达150纳米,已接近光的衍射极限。这是大阪大学的Kawata教授以及孙洪波教授在2001年研究成果,发表在Nature期刊上[1]。

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图片来源:文献[2]

有人觉得不过瘾,于2014年在一根针上制作了世界上最小的人体雕塑。

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图片来源:文献[3]

这就是传说中的“双光子3D打印”技术,也是唯一的“掏洞型3D打印技术”。

何出此言呢? 原来,绝大部分3D打印技术,本质上都是一种“2D堆叠技术”。它们之间的差别,不过是堆叠材料不同、成型原理不同而已。

以最著名的SLA光固化3D打印来说:

  • 基本原理:光敏树脂被激光点照射后,由液体变成固体;未被照射则保持为液体。
  • 2D绘画 :每次仅在“固液结合面”上成型,形成薄薄的一层图案。
  • 堆叠成型:画完第1层之后,再画第2层,循环往复……
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