微纳4D打印研究进展

微纳4D打印是微纳3D打印和智能响应材料的结合,在三维静态结构的基础上增加了材料在刺激响应下变化的新维度,为复杂微纳结构的动态调控开辟了新的路径。具有刺激响应能力的动态微纳器件在微创医学、柔性电子、光场调控等领域都有广阔的应用前景,是微纳领域的研究热点。综述了近年来微纳4D打印领域重要的研究进展和代表性的研究成果,介绍了用于微纳4D打印的典型加工技术和材料体系,系统总结了近年来磁场响应、溶剂响应、pH响应、温度响应、光响应等方面的工作,介绍了微纳4D打印技术在生物医学、微机器人等领域的应用现状和发展趋势。最后讨论分析了微纳4D打印技术当前所面临的挑战和下一步研究的重点方向。     

基于双光子聚合3D打印技术的结构色研究进展

首先简述了双光子聚合3D打印技术的原理及特点；然后介绍了3D打印的衍射光栅、光子晶体、仿生结构及单个微纳结构等代表性结构色方案，并重点回顾了立体、动态结构色信息的呈现方式及其在光学防伪、信息存储和光学传感等领域中的应用；最后总结了双光子聚合3D打印技术的研究现状及存在的问题，并对其未来的研究方向及应用前景进行了展望。     

基于3D打印技术的微电子器件制造

传统微电子加工工艺存在着诸多限制,尤其是无法实现具有复杂三维(3D)结构的微电子器件的加工。首先,简述3D打印的工艺流程,并详细介绍了用于微电子器件制造的三种典型3D打印技术。随后,从刚性电子器件、柔性电子器件和半导体器件角度出发,重点阐述了3D打印技术在微电子器件制造中的研究现状。最后,总结了3D打印技术在制造微电子器件中存在的主要问题,并讨论了基于3D打印技术的微电子器件制造的未来发展方向。未来微电子器件的加工将会向着体积小、重量轻、可靠性高和工作速度快等方向发展,可任意形状成型的3D打印技术的迅速崛起可为研究人员提供更多的思路,可推动交通运输、邮电通信、生物医疗、文化教育以及消费类电子产品等众多领域的发展。     

3D打印工艺

随着现代科学技术的发展,3D打印技术已经应用到了很多的领域,比在在修复文物,工业制造方面都有着非常出色的表现。本文主要对3D打印工艺进行简单介绍(包括扫描数据,数据处理,3D打印)。     

PDMS微流控芯片中的微通道加工技术

传统加工方法制作PDMS微流控芯片中的微通道存在诸多限制,特别是难以实现复杂三维微通道的加工。首先介绍了微通道的传统加工方法,接着简要介绍了不同3D打印技术的基本原理,最后重点阐述了3D打印技术在PDMS微流控芯片微通道加工中的应用。未来,微流控芯片中微通道的加工将会向着高通量、低成本、高精度、三维化、集成化、微型化的方向发展。3D打印、以纳米压印为主要代表的微纳制造技术与传统微通道成型技术的不断融合,为研究人员提供了更多的思路,必将成为微通道加工中的重要技术手段,推动微流控芯片在生物医学、检验检疫、分析化学等领域更广泛的应用。     

浅谈3D打印技术

3D打印技术作为当今的先进的制造技术,它的应用面相当的广泛,而且现正逐渐被用于一些产品的直接制造,这意味着这项技术正在普及。本文就以3D打印技术的原理,3D打印技术的发展状况,以及3D打印技术在生活中的应用这几个方面进行讨论。     

3D打印在空间微波部件的应用展望

3D打印通过流体材料或粉体材料的层片叠加,将CAD设计转化为三维实体零件,无需模具或机加工,凭借极大的设计自由度和生产效率,近年来逐渐用于工业产品的直接制造,在配件减重、模型验证、复杂结构一体化成型、零部件受损修复方面具有极大的优势。本文介绍了3D打印技术及其分类,举例分析该技术在航天器微波部件的应用情况,探讨其对射频器件制备的影响。最后,对3D打印在空间部件制造的关键问题和发展进行了展望。     

飞秒激光双光子聚合加工微纳结构

针对微/纳机电系统（MEMS/NEMS）零部件加工制造难题,研究具有亚衍射极限空间分辨率的飞秒激光双光子聚合加工方法,搭建钛蓝宝石飞秒激光微纳加工系统,对液态聚合物材料进行飞秒激光双光子聚合加工工艺试验研究。结果表明:随着激光功率的降低,单个固化点的尺寸减小,加工分辨率提高;扫描步距减小,所加工工件的表面粗糙度数值减小,但加工效率降低。基于CAD软件设计出微米墙和纳米线构成的三维微纳结构,利用飞秒激光双光子聚合加工得到该三维微纳结构实物,通过优化工艺参数加工出直径小于100 nm的纳米线,从而证明飞秒激光双光子聚合加工方法为微/纳器件的制造提供了一种有效方法。     

知识产权视角下的3D打印技术

3D打印技术的出现,改变了长久以来人们制造产品的模式,对各行各业都带来了或多或少的冲击.这种冲击不仅仅体现在产品的生产方面,同时也体现在对传统知识产权的挑战方面.首先从专利层面对3D打印技术进行了梳理,分析了国内相关专利的分布情况;然后着眼于3D打印技术与知识产权制度的冲突问题,探讨了如何在保护知识产权的前提下发展3D打印技术.     

3D打印的原理及应用

3D打印将变革制造所有产品的方式,被誉为“第三次工业革命”。3D打印实质为增材制造技术,即逐层叠加的方法直接制造零件原型。本文对3D打印技术流程概述,对打印原理做了详细说明,介绍了3D打印在航空航天、体育、医疗和教育方面的具体应用。     

面向面曝光3D打印的模型自适应光照均匀化方法

基于数字光处理技术（DLP）的光固化3D打印技术是一种面曝光成型技术。面曝光工艺一次成型一个平面,因此对光照均匀度有很高的要求,而传统的DLP面光源很难达到很好的均匀度,严重时影响光固化的成型质量。针对这一问题,本文提出了一种面向面曝光3D打印的模型自适应光照均匀化方法。根据模型切片自适应地确定最大曝光区域,结合投影映射函数,通过优化得到最优的切片灰度分布,并将其与原始切片进行融合,用于3D打印。文章所提出的方法能够有效地调节成型区域的成型亮度均匀性,提高打印精度。      

激光辅助三维金属微打印（特邀）

当前微纳尺度的三维金属结构,由于其独特的物化性能和空间构型优势,在科学与工程领域的应用需求日益增多。由此应运而生的各种三维金属微尺度打印技术近年来相继被开发,并引起了广泛关注。在众多技术中,基于激光的三维微打印技术有着非接触加工、制造灵活性好等优势。文中综述了当前一些代表性的激光辅助三维金属微打印技术,总结了各种三维金属微打印的基本原理、技术优势及典型应用。针对高表面光滑度、高熔点、高电导率的三维金属微打印存在的挑战,介绍了超快激光制备玻璃微通道模具法辅助实现三维金属微制造的新技术。最后就三维金属微打印的未来方向和应用前景进行了探讨。     

3D打印技术的介绍与实际应用

作为一种快速成型的先进制造技术,近年来3D打印技术得到广泛的的关注。文章以3D打印技术的概念出发,介绍了3D打印的定义,分析了3D打印的技术特点,并且用具体打印案例描述了三纬da Vinci1.0三D打印机打印鱼形梳的操作过程。     

3D打印技术及我国的发展现状

从平面(2D)打印发展而来的立体(3D)打印或增材制造,以不同的技术实现形式,在传统工艺较难或不能实现的领域得到广泛应用.阐述了3D打印的概念和原理,详细介绍了目前较为常见的十几种3D打印技术,并对其中的八种技术进行了重点介绍及对比分析;同时介绍了3D打印在我国的发展现状.     

3D打印技术及其在电子元器件领域的应用

电子元器件是电子设备的基础与核心,对电子设备微型化、集成化的发展起到至关重要的作用,但传统的制造方法在提高电容器元器件功率密度和能量密度方面存在难以逾越的鸿沟。在电子元器件制造中引入3D打印增材制造技术不仅能够突破传统加工制造技术的瓶颈,还可以实现电子电路性能的提升和特性化制造,目前已成功地打印出了功能性电子组件和电路。因此,结合3D打印原理和打印方法的分析,并以3D打印固体钽电容阳极块为例,详细阐述3D打印技术在电子元器件领域应用的技术难点和解决方法,以示3D打印技术在电子元器件领域具有广阔的应用前景。     

双光子3D打印超表面光器件研究进展

超表面是一种周期性亚波长人工结构薄层，其与入射电磁波共振耦合所引入的相位突变打破了传统光学对空间光程累计的依赖，表现出独特的电磁学特性。过去10年来，超表面以其优于传统光学元件的超薄厚度、超短调制距离和超高分辨率光波操纵能力受到研究者们的广泛关注。并且作为超材料的二维对应物，超表面更易于被制造和集成到器件中，可以工作在微波到可见光波长范围内。常用于超表面的制造工艺包括紫外光刻、电子束光刻、聚焦离子束光刻和纳米压印等，但超表面的大规模应用仍面临加工精度与大面积、大规模制造和加工成本之间的矛盾。基于飞秒脉冲激光和双光子聚合反应的双光子三维(3D)打印技术可以实现高精度、复杂3D模型和无掩膜的一步制造，具有加工便捷和灵活的优点，以及大面积制造的潜力，被广泛应用于超表面结构研究与制备。文章对基于双光子3D打印技术制备的超表面光器件的近期研究工作进行了综述。文章首先概述了超表面的概念、优势及加工方法，然后介绍了双光子3D打印技术的原理、发展历程和工艺优势，随后分类综述和讨论了表面等离激元超表面、超透镜、超表面纳米显示与图像处理和与光纤端面集成超表面的近期研究工作，最后对基于双光子3D打印技术的超...     

浅析3D打印技术及其在中国的发展

3D打印又被称为“增材制造”,是一种快速成型技术。3D打印技术对于生产者来说,可大幅降低生产成本,提高原材料和能源的使用效率,减少对环境的影响,它还使消费者能根据自己的需求量身定制产品。虽然3D打印技术拥有许多优点,但它也不是毫无瑕疵的,3D打印技术具有功耗大、应用范围有限、制造速度缓慢、产品精度不高等缺点,同时由于这项技术高度集成了产品的生产过程,让个人的生产能力大幅提高,对当前的社会文明秩序提出了挑战。近些年来,各大国对3D打印这项新技术都投入巨大,中国也不例外,但由于3D打印技术的这些优势和缺点,因此我国在发展这项技术时应该未雨绸缪,同时也应冷静应对。     

高校3D打印网络化服务平台建设研究

为了培养学生的工程实践能力和创新思维能力,了解和掌握先进数字化技术,基于各高校3D打印实验室,构建了一个符合学生和高校特征的跨院校、区域型3D打印网络化服务平台,阐述了它的体系结构、工作流程和功能设计。该平台可供校内外师生和社会用户进行物品的设计和3D打印成型,为所有使用者提供了一个基于互联网的3D打印技术交流与加工制造平台。     

太赫兹3D打印透镜综述

太赫兹波由于其独特的电磁特性可应用于超高速率无线通信、生物化学物质检测以及高分辨率成像等领域。但由于太赫兹波的物理波长小,传统适用于低频的加工工艺难以满足其加工精度的要求;而微纳米加工工艺又具有加工复杂、成本高等缺点。3D打印技术的发展为太赫兹器件的加工提供了新的选择和更多的设计灵活度。文章介绍了香港城市大学太赫兹与毫米波国家重点实验室在3D打印太赫兹透镜方面的最新研究动态和实验研究新成果,包括基于3D打印的太赫兹高增益圆极化透镜、近场聚焦圆极化透镜、贝塞尔波束生成透镜的设计,高精度3D打印方法的探索以及太赫兹天线测试方法等。太赫兹3D打印透镜天线具有低成本、低损耗、能快速成型等特点,可应用于不同的太赫兹场景中。     

3D打印在电力行业的应用研究

2014年初Pw C(普华永道)公司进行的相关调查预示着3D打印革命的到来,参加调查的100多家制造企业中,有11%已经大规模采用3D打印技术生产配件或产品。根据盖特纳(Gartner)公司的分析,当一种技术的采用比例达到20%的时候,它就已经成为主流。现在可打印材料除了基本的塑料和感光树脂,还有陶土、水泥、玻璃、多种金属以及合金,乃至加入了碳纳米管和纤维的新型热塑性复合材料。虽然运用新的3D打印方法和新材料往往使得商品直接成本升高,但是增材制造技术带来的高度灵活性可以让总成本降低,加上具有优势的应用模式,成本将进一步的降低。目前,3D打印技术最大的优势就是个性化打印,满足个性化需求,但是随着材料范围的拓宽以及打印速度的加快,3D打印技术将会成井喷方式的发展,尤其是在制造行业和一些服务型行业,本文就在电力行业引入3D打印的应用场景以及可能性,详细从成本、性能、效率三个方面探究,并提出需要注意的事项。