斯坦福大学电气工程助理教授Dan Congreve 表示:“打印这本书的能力使您可以打印非常困难的物体。” “这对于3D 打印来说是一个非常令人兴奋的机会。”
从表面上看,这项技术似乎相对简单:研究人员通过透镜聚焦激光,并将其照射到凝胶状树脂中,当暴露在蓝光下时,树脂会硬化。但研究人员并没有简单地使用蓝色激光,因为树脂会沿着光束的整个长度固化。相反,他们使用红光和一些巧妙设计的分散在树脂中的纳米材料,仅在激光的精确焦点处产生蓝光。通过在树脂容器周围移动激光,他们能够创建详细的、无支撑的打印件。
研究人员专门使用了一种称为三重态融合上转换的方法将光从一种波长转换为另一种波长。通过使正确的分子彼此靠近,研究人员创造了一系列能量转移,例如将低能红色光子转换为高能蓝色光子。
通过一系列步骤,研究人员将必要的上转换分子形成独特的纳米级液滴,并将它们包裹在保护性二氧化硅壳中。然后他们将所得的纳米胶囊分布在整个树脂中,每个纳米胶囊比人类头发的宽度小1000 倍。
研究人员目前正在探索同时打印多个点的可能性,这将显着加快这一过程,以及以更高分辨率和更小的尺寸进行打印。研究人员还在探索使用上转换纳米胶囊的其他应用,这将有助于通过将不可用的低能量光转换为太阳能电池可以收集的波长来提高太阳能电池板的效率。这项新技术还可用于帮助研究人员更精确地研究可由光触发的生物模型,甚至在未来提供局部治疗。