基于3D打印衍射光学元件和3D打印多透镜阵列的多光子聚焦3D激光打印机(7×7)。影片来源:Light: Advanced Manufacturing(2024)。DOI: 10.37188/lam.2024.003

多光子3D激光打印已经彻底改变了微型制造，但速度和材料兼容性的限制阻碍了它的发展。现在，研究人员已经取得了巨大的飞跃，在保持精美细节的同时，打印速度提高了十倍。

在一项新的研究中提出的这一突破，利用多个聚焦光束而不是一个，极大地提高了体素吞吐量。想象一下，精心制作数以百万计的微观部件，如复杂的医疗设备或微型定制药物递送无人机，所有这些都在几分钟内完成。这是通过这种创新的方法使未来成为可能的。研究人员使用定制的光学元件战略性地排列这些激光束，确保最佳聚焦和功率传输。他们的高精度系统不仅打印速度更快，而且处理范围更广，为各种应用打开了大门。这项研究发表在《光:先进制造》杂志上，通过两个令人印象深刻的演示展示了它的力量。首先，数百万个定制设计的微粒被打印出来，为个性化医疗和革命性的药物输送解决方案铺平了道路。其次，研究人员公布了一种巨大的、复杂的超材料，其中包含超过1.7万亿体素——这是微缩打印领域的一项破纪录的壮举。这种进步不仅仅是速度和复杂性。它突破了可负担性和可及性的界限。这个高科技系统的关键光学元件本身是用市售的激光打印机打印的，这表明该技术具有更广泛采用和民主化的潜力。这项研究描绘了一幅充满活力的未来图景。想象一下，无缝打印复杂的微型机器、个性化的医疗植入物和突破性的材料，这一切都要归功于这种多光束激光打印革命。通过突破速度和精度的极限，研究人员正在为未来的微缩打印技术铺平道路——一次一个微小的、精心制作的体素。