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怎样的技术才能造出世界最小的船( 二 )


通常情况下 ， 常见的物体如一块玻璃或一杯水 ， 对特定波长的光透过率是一定的 ， 吸收率也是一定的 ， 这个比例并不会随着光强度变化而变化 。 但是双光子吸收效应 ， 却会随着光能量密度的增加而加强 。
“只有当光强达到一定值 ， 才会出现明显的双光子吸收效应 ， 将激光聚焦 ， 就可以将反应区域限定在焦点附近误差极小的范围内 。 通过精密移动台配合 ， 使得该焦点在光敏物质内移动 ， 焦点经过的位置 ， 光敏物质变性、固化 ， 就可以打印出任意形状的3D物体 ， 精度可以达到纳米级 。 ”曹建伟告诉采访人员 。
据介绍 ， 双光子3D打印是使用激光逐点写入 ， 再分层打印 ， 这种“由点及面再逐层增加”的打印方式虽然精度很高但是速度很慢（约每小时0.1立方毫米） ， 即使制造小型元器件都要花费数天甚至几个星期的时间 。 另外激光光源有寿命限制 ， 一般每套机器只能使用约两万小时 ， 长时间的使用又造成了双光子3D打印的高昂成本 。
2019年 ， 香港中文大学工程学院机械与自动化工程学系副教授陈世祈及其团队研发了“飞秒投影双光子光刻3D打印”（FP-TPL）技术 ， 将原有打印速度提升了数千至一万倍 。 据了解 ， 这种技术可以在与激光束垂直的平面上形成可编程的飞秒光片 ， 用于平行写入 。 这相当于同时投射数百万个激光焦点 ， 以取代传统的聚焦方法 。 换句话说 ， 飞秒投影双光子光刻3D打印技术可以在双光子3D打印技术制造一个点的时间内制造出整个平面 ， 将制造时间由几天缩短到几分钟 。


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