EPFL的一个工程师团队开发了一种3D打印方法，利用光线在几秒钟内将不透明树脂制成物体。他们的突破可能在生物医学工业中有很好的应用前景，例如制造人造动脉。
早在2017年，工程学院EPFL应用光子器件实验室（LAPD）的工程师就设计了一种3D打印机，几乎可以瞬间制作物体。五年后的今天，这个团队改进了他们的印刷机和方法，可以生产出由不透明树脂制成的物体鈥攕一些以前不可能的事情。
小小的尤达
EPFL的3D打印机是世界上速度最快的打印机之一。大多数3D打印机的工作方式是在所谓的添加制造过程中逐层沉积材料，而EPFL one则使用体积法。洛杉矶警察局教授克里斯托夫·莫斯说：“我们把树脂倒入一个容器中，然后旋转它。”。
“然后，我们以不同角度照射容器，使树脂中的累积能量超过给定水平时，树脂就会固化。这是一种非常精确的方法，可以以与现有3D打印技术相同的分辨率生成对象。”工程师们的体积法可以应用于几乎任何形状的物体，他们决定通过制作一个微型尤达来进行测试。他们只花了20秒就完成了雕像的制作，而传统的添加剂制造工艺只需10分钟左右。
用光固化材料
光线可以通过与塑料中的光敏化合物相互作用来固化树脂。洛杉矶警察局博士后安托万·博尼法斯（AntoineBoniface）说：“我们的方法只有在光线以直线穿过树脂而不发生偏移的情况下才有效。”。“到目前为止，我们一直使用透明树脂，但我们想看看是否可以用生物医学行业中使用的那种不透明树脂来打印对象。”
在体积法中使用不透明树脂所面临的挑战是，光线无法顺利传播，难以积累树脂固化所需的能量。洛杉矶警察局的博士生豪尔赫·马德里·沃尔夫（JorgeMadriaWolff）说：“使用不透明树脂，我们在打印对象上失去了很多分辨率。”。“因此，我们试图找到一种解决方案，让我们可以用这种树脂制造物体，但又不会失去3D打印机的优势。”
调整计算机计算
工程师们找到的解决方案其实很简单。首先，他们用摄像机观察光线穿过树脂的轨迹，然后设计计算机计算来补偿光线失真。他们对打印机进行编程，以运行这些计算，并在打印机运行时校正光线。这确保了固化树脂所需的能量可以在所需的位置达到。通过调整计算机计算，工程师们能够用不透明树脂打印物体，其精度几乎与透明树脂相同鈥攁n重大突破。
LAPD方法可用于三维打印生物材料，如人工动脉。作为下一步，工程师们希望能够同时打印几种材料，并将打印机的分辨率从十分之一毫米提高到微米。工程师们的研究成果已在《高级科学》杂志上发表。