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2018-12-18 06:00:00

中大研納米3D打印機 秒速印生物微支架

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(蘇文傑攝)

(蘇文傑攝)

香港再有科研發明揚威國際!中文大學有團隊研發了「數碼全息納米3D打印機」(Nano-Builder),能以秒速印製結構複雜、細如髮絲的精細組件,更突破傳統3D打印機的單點打印局限,研究獲得有「創科界奧斯卡」之稱的全球R&D 100年獎嘉許,獲選為2018年度全球一百大創新發明之一。團隊指,該3D打印機作為基礎科研,有助研發高端納米科技和微支架等。

 

研發團隊成員、中大工程學院機械與自動化工程學系副教授陳世祈介紹指,與現有的「雙光子3D打印技術」不同,這部「數碼全息納米3D打印機」以高速每秒2.2萬次多點掃描打印,可以編程隨意多點或單點寫入,「我們可以控制打印路徑,可以打印任何部分,而不像現時要一層接一層、由下而上的打印次序。」

能夠提升打印技術,全賴團隊採用了革命性的數字全息雷射掃描及光束整形技術,讓打印機可以高速進行多焦點掃描,打破傳統3D打印機單焦點低精度的局限,並同時達到納米級別的打印精度。

陳補充,由於多個掃描焦點可在沒有結構及材料的支撐下,仍可打印出複雜的懸垂結構,因此毋須浪費額外物料作支撐。另外,總打印時間與結構的固體體積成正比,跟複雜程度無關,大幅提升了打印速度和精確度。「其速度按個別設定而定,最高可較傳統3D打印機快100倍。」陳舉例,此機最有利開發各類微小尺度的科研器件,如光子晶體、仿真生物組織及支架和體內藥物傳輸工具等等,協助研究人員製作複雜和精巧的組件。

除了3D打印,該打印機亦可應用到生物及醫學影像範疇。只要替換部分零件,便可提供雙光子顯微成像功能:將雷射「射向」生物組織中,影像便會因其反射而形成,實時反映組織情況。陳續指,它也能準確刺激生物大腦中的神經元,而不傷害其四周的結構,可用於大腦神經迴路及大腦功能,如老鼠的視覺或認知功能等,將3D隨機掃描優點延伸到醫學或基礎生物研究工具。

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