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欧洲科学家入侵XBOX开发纳米级3D打印机

    游戏机在大多数家长眼中,只是一种“玩物丧志”的体现。殊不知,欧洲科学家却开始利用XBOX 360游戏机,用于开发医疗行业急需的纳米级3D打印机。

     该团队从Xbox 360控制台中取出了一个光学拾取单元(OPU)组件,以取代传统的立体光刻(SLA)光学系统,从而大大简化了SLA 3D打印系统。由于OPU的价格不到5美元,研究人员的解决方案可能使这种设备的承受能力增加数千英镑。


Xbox 360光学拾取单元进行微型/纳米级3D打印

入侵消费电子产品和重新使用组件是一条有趣的途径,可以利用现有技术更快地开发成本更低的研究设备。通过重新使用Xbox OPU,DTU小组希望降低更多研究人员访问微米和纳米级3D打印的门槛。

之后,团队集体开发了3D可打印套件用于自制系统,这是工业3D打印世界中以前进行硬件黑客攻击的工具,可替代工业化学反应器。该设备称为药剂师微实验室(Apothecary Microlab),能够合成针对HIV,阿片类药物过量和药物流产等病症的自制药物。该组织还拥有Epipen和其他各种医疗设备的3D打印价格适中的版本。

开源3D打印受到RepRap项目等公司的拥护,该项目于2018年庆祝成立10周年,它是使所有人都可以访问技术,软件和流程的另一种方式,并且拥有与众不同的精神。 DTU研究人员正在向其他人开放SLA 3D打印设备的承受能力。

欧洲科学家入侵XBOX开发纳米级3D打印机
用于通过光聚合进行3D打印的高清数字多功能光盘(HD DVD)光学拾取单元(OPU)

OPU是从诸如蓝光,高清DVD和CD的光学存储光盘读取和写入数据的组件。Xbox OPU不仅提供光源,而且还提供紧凑尺寸的受衍射限制的光学元件,并且鉴于其高精度的测量和多波长激光模式,研究人员认为这将是传统SLA光学系统的理想替代品。

该团队从Xbox 360提取了HD-DVD OPU,并基于倒置的SLA系统设计了自己的3D打印机,将激光光斑指向上方。OPU会发射405纳米激光,聚焦在光敏聚合物槽内,而嵌入式控制器则连接到定制的OPU驱动器和电机驱动器,以调节激光强度和波长。电机驱动器控制XY轴和Z轴线性平台的分辨率分别为312.5 nm和62.5 nm,因为嵌入式控件与计算机通信以实现打印过程。

传统的SLA系统需要外部传感器来进行打印,基板平整并实现高精度打印,而DTU研究人员提出的OPU 3D打印系统直接使用嵌入式传感器来确定纳米级分辨率下焦点和基板表面之间的距离。传感器还可以调节基材表面,OPU焦平面和倾斜台,而音圈电机则可以调节物镜以测量光敏聚合物的厚度。

由于这些更改,DTU团队相信他们的OPU嵌入式传感系统可用于显着优化并提高微米和纳米级3D打印的产量。

欧洲科学家入侵XBOX开发纳米级3D打印机
以HD DVD光学拾波器(OPU)为核心光学模块的3D打印机

“我们相信这项技术会影响健康技术的不同领域,” DTU副教授恩德·胡(En Te Hwu)说。“开发我们自己的3D打印机的最初目标是能够为我们自己的基于微容器的药物输送开发以微米/纳米分辨率打印立方厘米的体积。而且,我们在市场上找不到能够做到这一点的3D打印机系统。所以我们必须自己做。”

(责任编辑:中国3D打印网)