图1:对比了商业3D打印机(a)与提出的基于芯片的3D打印机概念(c)及其概念验证实现(d),展示了尺寸和复杂性的显著降低。
图2:展示了3D打印机集成光学相控阵列的架构,包括液晶沟道、电极和天线等关键组件。
图3:显示了可见光集成光学相控阵列发射的远场辐射模式的测量结果,展示了主瓣和栅瓣。
图4:左图显示了液态树脂中3D打印的体素及分离后的照片。右图展示了不同打印时间的体素测量尺寸,展示了体素形成随时间的变化。
图5:展示了当在基于液晶的相移器上施加不同峰值电压的方波时,主瓣的电控光束引导效果。
图6:显示了液态树脂中3D打印的线条及分离后的照片。图4c展示了使用基于芯片的打印机创建的3D打印MIT标志。
1.紧凑尺寸:整个系统比传统3D打印机小得多,可能实现手持设备。
2.无移动部件:使用非机械式光束引导消除了复杂机械系统的需求,减少了磨损和潜在故障点。
3.快速打印:系统展示了在几秒钟内打印亚毫米级体素的能力。
4.更高分辨率的潜力:未来使用聚焦集成光学相控阵列的迭代可能实现微米级体素的打印,超过当前商业标准。
5.多功能性:系统可以适应各种可见光固化树脂,为广泛的材料和应用打开了可能性。
1.设备实现基于波长的光束引导,以实现无机械部件的全3D控制。
2.改造商业SLA打印机以集成基于芯片的系统,展示其作为现有光学系统替代品的潜力。
3.开发聚焦集成光学相控阵列,实现高分辨率、完全非机械式的3D打印。
4.使用基于全息光学相控阵列像素的架构创建真正的单次曝光体积3D打印系统。
5.改进可见光固化树脂,使其与全息3D打印兼容,可能使用双光子吸收技术。
1.打印速度:目前的演示相对于商业打印机来说较慢。增加光功率和优化树脂可以提高打印速度。
2.打印尺寸:当前的光束引导范围限制了打印对象的最大尺寸。减小天线间距可以增加光束引导范围,实现更大尺寸的打印。
3.分辨率:虽然存在高分辨率的潜力,但在更大的打印范围内实现一致的微米级特征仍需进一步发展。
4.树脂兼容性:开发更广泛的具有各种材料特性的可见光固化树脂,对扩展这项技术的应用重要。
5.多功能性:系统可以适应各种可见光固化树脂,为广泛的材料和应用打开了可能性。
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