精确、快速、廉价地从塑料中打印物体是许多3D打印工艺的目标。然而，速度和高分辨率仍然是一项技术挑战。来自卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）、海德堡大学和昆士兰科技大学（QUT）的研究团队在实现这一目标方面已经走过了漫长的道路。它开发了一种激光打印工艺，可以在眨眼之间打印出微米大小的零件。国际团队在《自然光子学》上发表了这项工作。

立体光刻3D打印目前是塑料中最受欢迎的增材制造工艺之一，适用于私人和工业应用。在立体光刻中，3D物体的层被逐个投射到装满树脂的容器中。树脂通过紫外线固化。然而，以前的立体光刻方法速度很慢，分辨率太低。KIT研究人员使用的光片3D打印是一种快速且高分辨率的替代方案。

两个阶段3D打印两种颜色

在光片3D打印中，蓝光被投射到装满液态树脂的容器中。蓝光预激活树脂。在第二阶段，红色激光束提供固化树脂所需的额外能量。然而，3D打印只能快速打印从预激活状态快速恢复到原始状态的树脂。只有这样才能打印下一层。

在光片3D打印中，红色和蓝色激光用于以微米级精确快速地打印物体。

因此，返回时间决定了两个连续层之间的等待时间，从而决定了打印速度。“对于我们使用的树脂，返回时间不到100微秒，这使得打印速度很高，”KIT应用物理研究所（APH）的第一作者Vincent Hahn说。

一眨眼的功夫就能建起微米大小的建筑

为了利用这种新树脂，研究人员建造了一台特殊的3D打印机。在该打印机中，蓝色激光二极管用于使用具有高帧速率的高分辨率显示器将图像投射到液态树脂中。红色激光形成薄的“光片”光束，并在树脂中垂直穿过蓝色光束。

通过这种安排，该团队能够在几百毫秒内（即在眨眼之间）3D打印出微米大小的零件。然而，它不应该止步于此：“对于更敏感的树脂，我们甚至可以在我们的3D打印机中使用LED而不是激光，”APH的马丁·魏格纳教授说。最终，我们希望打印厘米大小的3D结构，同时保持微米分辨率和高打印速度。