借助化学技巧，研究人员加速并优化了三维 (3D) 打印过程，在几分钟内而非几小时内生产出物体。
3D 打印机通常一次构建一个水平层。有些通过沉积建筑材料的微滴来完成，就像铺设微小的砖块一样。另一些则通过将紫外线向上照射到液体树脂浴中来创建产品。光使树脂固化，部分产品向上拉动一格，以便为下面的下一层重复该过程。物体似乎从浴液中凭空出现，就像 1991 年科幻电影《终结者 2》中的变形机器人由液态金属构成一样。
但是，这两种类型的工艺都可能需要几个小时甚至一天才能生产出复杂的结构。
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一个由北卡罗来纳大学教堂山分校的化学家约瑟夫·德西蒙领导的团队，现在改进了液体树脂工艺，使其能够连续进行而不是断断续续。他们用一种可渗透氧气的材料制成树脂浴容器的底部。由于氧气会抑制树脂的固化，因此它会在容器底部形成一个“死区”——一个只有几十微米厚的层——即使紫外线照射在树脂上，树脂也保持液态。固化反应发生在死区正上方。由于液体始终存在于缓慢形成的物体下方，研究人员可以连续向上拉动它，而不是等待新的液体树脂流入。
“当你以这种方式操作时，你可以非常快，”德西蒙说。根据物体的大小和所需细节的程度，打印可能只需几分钟。更快的工艺还使得可以使用不适用于传统 3D 打印方法的材料，包括一些橡胶状和柔性材料。《科学》杂志于 3 月 16 日在线发表了这项成果。
“我认为这个速度令人印象深刻，”英国格拉斯哥大学的化学家李·克罗宁说，他没有参与这项研究。
德西蒙和他的同事在加利福尼亚州红木城成立了一家名为 Carbon3D 的初创公司。该公司首席营销和战略官罗布·舍本表示，该公司的目标是在今年内发布一款商用打印机。德西蒙说，一些应用可能包括构建定制的“微流控芯片”以用于化学实验。“我们对世界各地的设计师和工程师将用它做什么感到非常兴奋。”
本文经许可转载，并于 2015 年 3 月 17 日首次发表。