康科迪亚大学的研究人员开发了一种利用声全息图的新型3D打印方法。他们表示，这种方法比现有的方法更快，能够制造更复杂的物体。

该工艺被称为全息直接声音打印（HDSP），在《自然通讯》杂志最近的一篇文章中进行了描述。它建立在2022年引入的一种方法的基础上，该方法描述了微观空化区域（微小气泡）中的声化学反应如何在万亿分之一秒内产生极高的温度和压力，使树脂硬化成复杂的图案。

现在，通过将该技术嵌入包含特定设计的横截面图像的声学全息图中，聚合发生得更快。它可以同时创建对象，而不是逐个体素。

为了保持所需图像的保真度，全息图在印刷材料中保持静止。打印平台附着在机械臂上，机械臂根据预先编程的算法设计的模式移动打印平台，从而形成完整的物体。

机械、工业和航空航天工程系教授Muthukumaran Packirisamy领导了这个项目。他认为这可以将打印速度提高20倍，同时使用更少的能源。

他说：“我们还可以在手术过程中改变图像。”“我们可以改变形状，结合多种运动，改变打印材料。通过对参数进行优化，得到所需的结构，可以通过控制进给速度来制造复杂的结构。”

技术飞跃

据研究人员介绍，声波全息图的精确控制使其能够在单个全息图中存储多个图像的信息。这意味着可以在同一打印空间的不同位置同时打印多个对象。

因此，声全息将成为许多领域创新的跳板：它可用于创建复杂的组织结构，局部药物和细胞输送系统以及先进的组织工程。现实世界的应用包括创造新的皮肤移植形式，可以促进愈合和改善药物输送，用于需要在特定部位使用特定治疗剂的治疗。

他补充说，由于声波可以穿透不透明的表面，HSDP可以用于打印人体内部或固体材料背后。这可以帮助修复受损的器官或位于飞机深处的脆弱部件。

研究人员认为，HDSP有可能成为一种范式转换的技术。他将其与基于光的3D打印技术的进步进行了比较，该技术从立体光刻（使用激光将树脂的单点硬化成固体物体）到数字光处理（同时固化整层树脂）的演变。

“你可以想象各种可能性，”他说。“我们可以在不透明物体后面、墙后面、管子里或身体里打印。我们已经使用的技术和设备已经被批准用于医疗应用。”

请阅读引用的论文：“全息直接声音印刷。”