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張貼者： |
木蘭
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2026/3/1 上午 10:48:00
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瞬息之間：中國科學家揭開一秒內完成3D列印的秘密。
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張同在北京
發佈時間：2026年2月26日中午12:00更新時間：2026年2月26日下午2:11
中國科學家開發出一種新技術，可以在不到一秒的時間內將液體凝固成三維物體，實現了世界上最快的3D 列印。
3D 列印不再是一個新概念——無論是科技愛好者創建數位物件、在太空進行金屬列印、為病人量身定制骨骼結構，甚至是軍事單位使用 3D 列印零件進行武器維修。
然而，這些技術仍然依賴列印噴嘴的機械掃描，需要逐層建造物體，耗時數分鐘甚至數小時。在某些情況下，提高精度反而會減慢建置速度。
本月，清華大學的一個中國科學家團隊宣布了一種新方法。
他們將列印材料放入透明容器中，然後撥動開關，利用全像投影技術，在不到一秒鐘的時間內將其變成固體結構。
這種方法介於雕刻和列印之間，既實現了高速又實現了高精度，僅需 0.6 秒即可列印出毫米級的組件。
這項突破性成果於 2 月 12 日發表在《自然》雜誌上，評論家稱其為「迄今為止報道過的最快速的體積 3D 列印」。
研究團隊利用高速旋轉的潛望鏡和高速微鏡裝置，將來自多個角度的光線同時投射到感光材料上。精確曝光後，材料瞬間凝固成三維結構。
列印深度可達 1 公分（0.4 吋），特徵尺寸小至 12 微米——比一根人類頭髮絲還要細得多。
由於材料保持靜止，因此避免了振動造成的誤差。傳統的3D列印需要使用較厚的材料以防止變形，但這種新方法適用於任何流體，例如水溶液、濃稠樹脂和生物水凝膠。
列印完成後，成品零件會在重力作用下沉降，從而為連續生產騰出空間。
研究人員印刷的實驗室樣本包括四面體框架、飛機模型、魷魚雕像、螺旋管和義大利古代晚期統治者狄奧多里克大帝的雕像。
這項進步的意義不僅在於其亞秒的列印速度，還在於其廣泛的適用性。
該團隊已經利用生物相容性材料製造螺旋管和分支結構來模擬血管，為組織工程和藥物篩選開闢了新的可能性。
由於其固定裝置的特性，該方法也適用於直接在活體組織、微流控晶片或培養皿上進行原位列印，這表明它可以用於生物醫學和微系統整合。
列印材料透過透明管道流動，該系統可實現全自動連續3D列印，既能大量生產微結構，也能即時客製化形狀。它甚至可以在列印過程中調整材料濃度，從而在一次運行中製造數千個不同劑量的藥物載體。
這項技術還可用於生產柔性電子材料、微型機器人、智慧型手機相機模組以及傳統方法難以製造的多層嵌套結構。
展望未來，團隊計劃透過使用多束光甚至不同顏色的光來改進投影系統，從而更精確地控制複雜材料。他們也正在探索即時3D監控技術，以實現多材料列印或對現有結構進行改造。
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