จีนพลิกโฉมวงการพิมพ์ 3D ปั้นเทคโนโลยีพิมพ์วัตถุระดับมิลลิเมตรใน 0.6 วินาที
× กรุณาติดต่อทีมงานเพื่อดาวน์โหลดคลิป
ปักกิ่ง, 13 ก.พ. (ซินหัว) — เมื่อวันพฤหัสบดี (12 ก.พ.) วารสารเนเจอร์ (Nature) เผยแพร่ผลการศึกษาที่ระบุว่าทีมนักวิจัยของจีนได้พัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติ (3D) ความเร็วสูงรูปแบบใหม่ที่สามารถพิมพ์วัตถุที่ซับซ้อนระดับมิลลิเมตรและมีความละเอียดสูงภายในเวลาเพียง 0.6 วินาทีเท่านั้น สร้างสถิติใหม่ของความเร็วในการพิมพ์สามมิติ ซึ่งเป็นเครื่องมือสำคัญของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการผลิตทางอุตสาหกรรม แต่เผชิญความท้าทายของการสร้างสมดุลระหว่างความเร็วกับความแม่นยำมานาน ส่วนการพิมพ์วัตถุระดับมิลลิเมตรที่มีความละเอียดสูงมักใช้เวลาหลายสิบนาทีหรือหลายชั่วโมง ทำให้ยากจะตอบสนองความต้องการของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการผลิต
ไต้ฉยงไห่ นักวิชาการประจำสถาบันบัณฑิตวิศวกรรมศาสตร์แห่งชาติจีน ผู้นำทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยชิงหัว กล่าวว่าทัศนศาสตร์เชิงคำนวณ (computational optics) ไม่เพียงดักจับข้อมูลสนามแสง (light field) แต่ยังควบคุมสนามแสงโฮโลกราฟิกแบบหลายมิติเพื่อสร้างโครงสร้างสามมิติ กลายเป็นแนวทางใหม่ในการยกระดับการพิมพ์สามมิติ โดยทีมนักวิจัยทำการวิจัยมานาน 5 ปี และเอาชนะความท้าทายหลายประการ ทั้งการปรับสนามแสงหลายมุมมองด้วยความเร็วสูง นำสู่การพัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติของสนามแสงโฮโลกราฟิกที่สังเคราะห์แบบไม่สัมพันธ์กันทางดิจิทัล (DISH) ซึ่งสามารถสร้างโครงสร้างซับซ้อนระดับมิลลิเมตรภายในเวลา 0.6 วินาที โดยโครงสร้างที่พิมพ์ได้ขนาดเล็กที่สุดอยู่ที่ 12 ไมโครเมตร และอัตราการพิมพ์สูงถึง 333 ลูกบาศก์มิลลิเมตรต่อวินาที
อู๋เจียหมิ่น หนึ่งในผู้ร่วมเขียนบทความวิจัย กล่าวว่าเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติของสนามแสงโฮโลกราฟิกที่สังเคราะห์แบบไม่สัมพันธ์กันทางดิจิทัลนั้นก้าวข้ามข้อจำกัดด้านความเร็วของวิธีสแกนแบบจุดต่อจุดหรือแบบชั้นต่อชั้น ทำให้สามารถฉายภาพการกระจายความเข้มแสงแบบสามมิติที่สลับซับซ้อนได้อย่างแม่นยำภายในเวลาอันสั้นมาก ทำให้สามารถพิมพ์วัตถุได้อย่างรวดเร็ว ขณะเดียวกันเทคโนโลยีนี้ต้องการเพียงพื้นผิวออฟติคอลแฟลต (optical flat) ด้านเดียวโดยไม่ต้องมีการออกแบบโครงสร้างพิเศษ และภาชนะยังคงอยู่นิ่งตลอดกระบวนการพิมพ์โดยไม่ต้องการการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ที่มีความแม่นยำสูงระหว่างภาชนะกับหัวพิมพ์อย่างที่วิธีการแบบดั้งเดิมต้องการ
ไต้ฉยงไห่เสริมว่าเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติของสนามแสงโฮโลกราฟิกที่สังเคราะห์แบบไม่สัมพันธ์กันทางดิจิทัลอาจนำไปประยุกต์ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กมากในปริมาณมาก เช่น อุปกรณ์ประมวลผลเชิงแสงและโมดูลกล้องถ่ายรูปของโทรศัพท์มือถือ รวมถึงชิ้นส่วนที่มีมุมแหลมและพื้นผิวโค้งที่สลับซับซ้อน หรืออาจขยายการประยุกต์ใช้งานไปยังสถานการณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นในอนาคต เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความยืดหยุ่น หุ่นยนต์ขนาดเล็กจิ๋ว และแบบจำลองเนื้อเยื่อความละเอียดสูง