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利用3D打印技术研发可控超声波变频器

2016-10-31

  新加坡南洋理工大学(Nanyang Technological University)利用3D打印技术激光激发-可控超声波变频器,该变频器是一组能够将激光转换成高聚超声波的镜组,利用激光控制超声波实现细胞级微观物体的精细操作,南大教授克劳斯戴德·欧(Claus-Dieter Ohl)带领团队利用3D技术研发出了能实现更精确操作的此类变频器。

  传统的此类变频器,激光束脉冲射向有一层碳纳米管涂层薄膜的玻璃镜组,激光束传来的热量能够激发涂层迅速形变,引发精密振动形成超声波。但传统工艺的玻璃镜组只能以有限的形状定制,这让超声波束仅能集中于单点-就像放大镜聚焦阳光一样,这样应用就十分有限。

  而欧教授的团队采用了3D打印技术制作了新的聚合物镜组,这就能够使得新镜组的形状能够按任意要求定制。这样,就能够让激光激发的超声波在同时生成多个聚焦点,或者能够让超声波做到按顺序在不同时间于不同定点生成。这样就极大地提高了可控性和灵活性,能够高效地为操控微观物体,聚合物材料也远比玻璃的成本低廉。比如图演示的2立方厘米的概念原型变频器其制作成本仅为2美元。

  该研究论文已经发表于近期发行的学术期刊《应用物理通信》,该技术有望应用于显微外科手术、材料分析、微流体元件的液体精细控制等领域。