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USC的新技術能借助3D打印規模化生產納米顆粒

時間：2016-02-25 21:56 來源：南極熊作者：中國3D打印網閱讀：次

納米顆粒是一種十分神奇的人工物質：它的直徑通常只有人類頭發絲的十萬分之一，表面積卻相對巨大 — 1mg體積1nm3的納米顆粒具有的表面積與1kg體積1mm3的普通顆粒相當；它能輕松穿過細胞膜而不造成任何損傷。所以，這些特性令它具備了非常重要的科研價值，比如細胞再生和藥物遞送系統的研究。

但是非常遺憾，這種物質目前的價格非常高昂。以金納米顆粒為例，按照當前的市場價，僅僅1g就要8萬美元，而1g普通金子才50美元而已。這主要是因為這種物質通常只能由實驗室制造，而且產量十分有限。不過現在，這個痛點將有望得到解決，因為USC一支由Noah Malmstadt教授領導的科研團隊已經找到了一種新的方法，不但能大大降低納米顆粒的制造成本，而且有望實現大量生產。而在這種新方法中扮演重要角色的就是3D打印技術

這種新方法的關鍵就是用250微米級的3D打印導管取代原先的傳統導管、燒杯等工具，在相對較快的速度下捕捉納米顆粒。這種尺度的導管傳統工藝很難做出，而3D打印技術卻能輕松實現。據中國3D打印網了解，這種微型3D打印導管是使用光固化（SLA）技術制做的，具有均勻的網絡結構。實際操作時，兩束非混合液體會從一端注入導管，然后從另一端流出。流出時它們會相互碰撞，形成微米級的小液滴，最后以一種可預測的方式轉化成納米顆粒。每一個這種3D打印導管都可生成數百萬單位的小液滴。

事實上這種使用導管的方法在多年前就已經出現了，不過當時因為導管尺寸和形狀的問題，產生納米顆粒的效果并不好，而現在使用這種微米級的3D打印導管，效果就好了很多，因為它們的幾何形狀不同，可以令液體分布得更均勻，從而減少堵塞，最終生成均勻性更好的納米顆粒。
除了文章開頭所說過的科研價值，這種納米顆粒還有一個優點，就是在使用燒結技術加工時，比現在的大尺寸粉末顆粒需要的溫度更低，時間更短 — 這對于選擇性激光燒結（SLS）3D打印機來說無疑是天大的好消息，因為用了這種納米顆粒粉末，SLS設備的成本和能耗就能降低，同時制造時間也能縮短。所以此次USC的突破性研究可謂意義十分重大。

(責任編輯：admin)

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