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中大突破3D打印技術 速度升萬倍 成本慳九成八
2019-12-12
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陳世祈研發FP-TPL 3D打印技術。」(黃文山攝)

高精度3D打印技術,用於作為生物支架,相信是未來大勢所趨。但現時礙於成本高,影響普及度。但中大團隊與美國「勞倫斯利佛摩國家實驗室」(下稱LLNL)合作研發出「飛秒雷射投影雙光子聚合光刻」(FP-TPL)3D打印技術,將過往雷射3D打印過程由逐點寫入,改為整個平面寫入,令打印速度提升數千至一萬倍,成本銳減九成八。
 

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一般3D高精度打印技術,是以雷射光串逐點寫入,再分層製造,每小時只能打印0.1立方毫米,若要提升速度,便要犧牲成品的精密度。

中大工程學院機械與自動化工程學系教授陳世祈及其團隊與LLNL合作,花了5年研發出FP-TPL 3D打印技術,利用新聚焦方法,令新技術已可掃描一整塊平面,飛秒完成一層寫入,速度亦提升至每小時10至100立方毫米;以一元硬幣的體積為例,過往以高精密3D打印需用上1年時間,新技術只需用約10小時。

技術改良下,打印成本亦由平均每立方毫米88美元大減至1.5美元,減幅達98%。

陳世祈指,新技術可廣泛用於醫療研究,作微型機械人、生物支架,亦可用作於光子晶體學研究,作超材料,造出不同光學效果。

新技術已成功申請專利,研究成果於10月在學術期刊《科學》(Science)刊登,美國矽谷太空中心亦曾主動接觸團隊。陳指,團隊正計劃與美國合作夥伴商品化新技術,期間需與美國風險投資基金募資,料1至2年內完成,預計3D打印機售價為600萬港元。
 

【小知識】飛秒雷射有助科研
  飛秒(Femtosecond、FS)是一種時間的國際單位,FS即是一千萬億分之一秒。飛秒雷射是指時域脈衝寬度在飛秒量級的雷射,可以用在聚合物加工、醫學成像及外科醫療上,而飛秒雷射是目前最先進的眼科手術,用於白內障手術、矯視等。在基礎科學研究領域,飛秒雷射可用於超快現象的研究。

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