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开发特殊3D打印方法-制作0.1毫米高大卫雕像

更新时间: 2020-01-31 13:27:52  查看次数: 128    

苏黎世的研究人员将米开朗基罗的大卫复制成金属微缩模型,这项成就很好地显示出苏黎世理工大学(ETH)开发特殊3D打印方法的潜力。米开朗基罗的大卫——几乎每个孩子都能认出这座世界著名雕像。不同的是,这个大卫连同底座只有1毫米高,而且,它是由纯铜而非大理石制成的。雕像由来自Exaddon(ETH分离出的公司)的乔治·埃尔科拉诺(Giorgio Ercolano)和ETH教授托马斯·赞贝利(Tomaso Zambeli)领导的团队(生物传感器和生物电子实验室)共同使用3D打印创建。赞贝利和他的团队几年前开发了3D技术。科学家可以用它来制造纳米和微米尺度的金属结构。


该过程的核心部件是耦合到悬臂上的微吸管,这能够有效控制接触力。有了这个组件,研究人员可以高精度地一层层地建造微小的金属结构。Exaddon采用了这种微型金属打印方法,并特别在速度上对其进行了改进。此前,研究人员大多创建的是微小的柱子或线圈。“然而,这个过程有助于我们打印各种复杂程度的结构或几何图形”埃尔科拉诺说。这座雕塑是一气呵成的,没有支架或模板,也不需要任何烧制或回火。埃尔科拉诺和同事在《Micromachines》杂志上发表了他们的研究成果。此外,大卫雕塑的数据可以在互联网上免费获得。


埃尔科拉诺给大卫打印了两种尺寸:一种是1毫米高的雕塑,另一种是小十倍的雕塑。他说:“小版只有大版的底座那么高。”但是,对于如此小的结构,目前的解决方案有一定限定。打印的金属微型对象通常从1微米开始,对于更复杂的对象,大小从100微米到1 mm不等。就时间而言,该设备需要30个小时才能创造出大版的大卫,而小版本只需要20分钟。理论上,该系统可以打印最大尺寸为5毫米的物体,但它也足以打印数百甚至数千个微小物体。


赞贝利对结果非常满意。“很高兴我们实验室的一项技术进入了实际应用,这项3D打印技术能够被采用和改进,这表明它真的很管用。”打印过程是电子行业最感兴趣的。有了这种打印技术,制造商可以将计算机芯片连接在一起,或者精确地修复微电子系统。



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