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英科學家研發可利用聲音控制粒子的列印技術

聲刻技術能快速列印精準的圖案。法新社

英國布里斯托大學(University of Bristol)與巴斯大學(University of Bath)科學團隊研發出的最新聲刻技術(sonolithography),是利用超音波控制懸浮微粒打造精確、預定的圖案。與現有的列印製造技術相比,聲刻技術不僅速度更快、更精確,也有機會為用戶節省更多成本。

據Design News報導,英國研究團隊一開始受到了超音波懸浮、粒子操控技術與自造者運動(Maker Movement)的啟發,於是想到利用超音駐波打造新的製造工具。團隊研究發現,聲刻技術不僅能為生物醫學應用開闢新的路徑,也有機會運用在導電油墨電路、電子零件製造以及積層製造流程。

聲刻技術的原理是利用聲波的干涉,產生由高壓與低壓區域組成的音場。接著,在音場內移動的粒子會依據壓力分配與尺寸、密度等材料特性,遷移至特定區域,因此列印材料會受到音場影響,在基板上沉積成特定的圖案。音場就像模板或光罩一樣,會將列印材料驅動到特定的區域。

研究團隊開發的聲刻流程能在30秒鐘內,列印出20平方公分的圖案。由於圖案具備高度的可複製性,因此當需將圖案重複列印到多個表面的時候,聲刻技術便可發揮最大的效益。

研究團隊也設法利用特殊流程,讓基板及懸浮微粒、蛋白質與哺乳動物細胞等沉積材料,都可以維持彈性。

此外,由於聲刻流程採用模組化設計,因此不論是要代換或改進流程中的任何一道步驟,都十分方便。

為支援音場與圖案列印的即時操作,研究團隊計劃接下來還會將動力控制引進聲刻流程。

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