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3D 打印 “無畏級星艦”:只有 15 微米,還能自由移動

工程師鄧生 ? 來源:大數據文摘微信公眾號 ? 作者:牛婉楊 ? 2020-11-05 13:54 ? 次閱讀

我們印象中的 3D 打印似乎都是作用在一些宏觀物體上,那 3D 打印能否走進微觀世界呢?

萊頓大學 (Leiden University)的物理學家們就在嘗試用 3D 技術打印微觀物體,據悉,他們已經打印出了一個微型的《星際迷航》飛船 “無畏級星艦(USS Voyager)”,這個迷你飛船只有約 15 微米。

作為 “人造微泳者(artificial microswimmers)”研究的一部分,萊頓大學的一組研究人員一直在用他們的微型 3D 打印機嘗試打印各種奇異的形狀。以前它們只能打印出簡單的球形,現在研究人員可以打印出螺旋形、拖船、甚至是 “星際飛船”,還有一個看起來像是棒棒糖的奇怪裝置 (圖中 c)。

那什么是微泳者(microswimmers)?微泳者是一個廣泛的科學類別,用于分類有機體和液體中移動的物體。細菌或人體內的白細胞都可以被認為是微泳者。

那么,為研究而創造的人工合成物體則被稱為人工微泳者,比如萊頓大學的物理學家們 3D 打印出的這些物體。

上述打印出的物體中,有一個 30 微米的 “基準拖船 (3D Benchy)”(圖中 f),這是最著名的 3D 基準測試對象之一。由于它由許多復雜的幾何圖形組成,這有助于幫助研究人員發現打印機中存在的缺陷。

研究人員 Daniela Kraft 解釋說:“3D Benchy 是一種被設計用來測試宏觀 3D 打印機的結構,因為它有幾個頗具挑戰性的特性,自然也能夠在在微米尺度上進行嘗試。”

3D Benchy

圖源:https://www.thingiverse.com/thing:763622

Kraft 也承認 “制造一艘微米大小的 3D Benchy 很有趣。盡管該團隊的研究呈現出的只是這些新奇的 3D 打印微型物件,但他們的研究最終將有助于更好的理解微泳者,如細菌和白細胞。 研究人員將相關研究發表在了科學雜志《軟物質》(Soft Matter)上。

論文地址:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/SM/D0SM01320J#!divAbstract

責任編輯:PSY

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