武汉大学突破3D打印材料瓶颈，实现100纳米精度金属打印

武汉大学突破3D打印材料瓶颈，实现100纳米精度金属打印

引用

中国科技网

等

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来源

1.

https://www.stdaily.com/web/gdxw/2024-10/23/content_246577.html

2.

https://www.cas.cn/syky/202402/t20240229_5006986.shtml

3.

https://www.fangzhenxiu.com/post/11104190/

4.

http://www.nanoer.net/showinfo-4-62615.html

5.

https://www.wuhan.gov.cn/sy/whyw/202403/t20240313_2372344.shtml

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https://www.bilibili.com/read/cv38100851

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https://formlabs3d.cn/blog/fdm-vs-sla-vs-sls-how-to-choose-the-right-3d-printing-technology/

武汉大学研究团队在3D打印领域取得重大突破，提出了一种基于双光子分解（TPD）和光学力捕获的无聚合物3D打印方法，实现了金属和合金的纳米级直接打印。这一研究成果发表在国际顶级期刊《自然·材料》（Nature Materials）上，为3D打印技术在高性能纳米器件制造中的应用开辟了新途径。

传统的纳米制造方法通常依赖于光刻和沉积技术，这些方法存在速度慢、材料选择受限和分辨率不足等问题。武汉大学研究团队提出的新型3D打印方法，通过超快激光照射下的双光子分解（TPD）、光学力驱动的纳米晶体快速组装及超快激光烧结，实现了高密度、光滑的纳米结构。

具体来说，该方法利用超快激光诱导的局域表面等离子体共振（LSPR）增强光学力，促进了纳米晶体的聚集，形成了更加致密和光滑的纳米结构。这种技术突破了光学衍射极限，实现了100纳米的高分辨率打印。

相比传统方法，这种无聚合物的3D打印技术具有以下显著优势：

1. 高分辨率：实现了100纳米的打印分辨率，远超传统方法的精度。
2. 材料选择自由：能够打印金属、金属氧化物和多金属合金等多种材料。
3. 无需后处理：消除了对有机材料、逐层打印和复杂后处理的需求。
4. 优异的机械性能：打印的钼纳米线具有优异的抗压和抗拉强度，而钼钴钨合金纳米线的性能更优。

这项技术突破为3D打印技术在多个领域的应用提供了新的可能性：

1. 纳米电子学：高精度的金属结构打印能力，为制造高性能纳米电子器件提供了新途径。
2. 纳米机器人：能够制造复杂的三维结构，为纳米机器人的发展提供了技术支持。
3. 芯片制造：高分辨率和材料定制能力，有望在芯片制造领域发挥重要作用。
4. 超材料开发：能够实现复杂结构的设计和制造，为超材料的研究提供了新的工具。

这一突破性的研究不仅解决了3D打印技术在材料选择和分辨率方面的瓶颈问题，更为未来高性能纳米器件的开发提供了强有力的技术支持。随着这项技术的进一步发展和应用，我们有望看到更多创新性的纳米级产品问世，推动相关产业的快速发展。