全息 3D 打印新突破：效率飙升七十倍

瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的科研小组成功研发出一项全新的全息体积 3D 打印工艺，该技术将打印效能提升至以往水平的 70 倍，能够在短短数秒内构建出毫米级精度的结构，而打印人体器官模型也仅需数分钟。相关研究成果已刊登在最新一期的《光：科学与应用》期刊上。

此项技术核心在于一种称作“断层体积增材制造”（TVAM）的 3D 打印方案。区别于传统的逐层堆叠模式，它利用激光照射旋转中的光敏树脂容器，促使整个三维实体在体积内部一次性“生长”成型。

此前一年，EPFL 团队便在 TVAM 基础上改良出一种全息体积增材制造法。该 3D 打印技艺借助激光辐照，令盛装光敏树脂的旋转小瓶固化为目标形态。在彼时的研究中，学者们运用全息图对三维架构进行编码，通过调控光波的排列形式（即相位），有效保留了更多的激光能量。

本次，EPFL 团队率先在体积 3D 打印体系内，引入了一套能直接调控光束相位的新设备，致使系统效率显著跃升。实验数据表明，该系统可在数秒间完成完整毫米级物体的打印，并在数分钟内搞定厘米级结构。尤为关键的是，这种相位控制技术赋予了全息打印光束“自愈”特性，即便是在含有活细胞且易散射光线的生物材料里，依旧能维持卓越的打印精度。

研究人员使用一枚 150 毫瓦的激光二极管，成功打印出与真人耳朵大小相仿的人耳模型；在体积为 64 立方毫米的小型结构打印测试中，嵌入其中的活细胞在六天后仍保有活性，甚至构建出了有序的细胞网络。为进一步优化打印表面质感，团队还研制出一种新的散斑抑制方案，旨在削弱因随机光干涉引发的颗粒感。

该方案使得体积打印更贴近真实尺度的植入物制造，同时也推动了低功率激光环境下的生物兼容性制造进程。未来，他们将持续提升投影精度，并探索高细胞密度生物树脂中的打印极限。此外，他们还筹划开发一种无需旋转树脂容器的新型全息打印模式，仅凭投射全息图便能直接构筑三维结构。（记者张佳欣）