0.6秒刷新记载,清华DISH手艺让3D打印又快又精

3月16日消息，据报道，清华大学戴琼海院士团队历经五年攻关，成功研发出计算全息光场（DISH）三维打印技术。

该技术将毫米级复杂结构的曝光打印时间压缩至0.6秒，创下体积3D打印领域的全球新纪录，标志着增材制造正式迈入“亚秒级高精度”时代。

据介绍，光固化是目前高效3D打印的主流技术路线之一，但其底层逻辑决定了速度与精度天然难以兼得。材料固化需要固定时长，同一时刻可固化的区域大小决定打印速度，而精度则依赖三维像素的尺寸——像素越小精度越高，但单位时间可加工体积也随之减小，速度必然下降。

主流光固化技术主要分为逐点、逐层、体积打印三类，效率依次提升却各陷困局。逐点打印如激光立体光刻，靠激光逐点描图，精度可达微米级，但打印一枚微小零件动辄数十分钟。

逐层打印如数字光处理，一次投影一整层，速度有所提升，却仍受层厚与分辨率限制，精度提升时速度便会下降。

衍射效应使得高精度光束仅能在极小范围聚焦，如同长焦镜头只有焦点清晰，物体稍大精度便急剧衰减；而传统体积打印必须旋转样本，高速运转带来的振动和材料流动，会直接破坏成型精度。

DISH技术以三项颠覆性创新打破了这一核心矛盾。针对衍射效应导致的景深不足和精度衰减，团队首创计算全息光场调控技术，通过相干全息光场拓展所有投影角度光束的景深，将衍射编码与多角度旋转同步结合，从根源上解决了尺寸与精度的冲突。

在生物医学领域，该技术有望加速精准医疗与生命科学研究。可利用生物相容性材料实现血管、组织模型的高精度快速打印，甚至在生物组织上进行原位打印，大幅降低组织工程模型的制备成本与时间，推动再生医学和器官移植研究落地。

同时可提升高通量药物筛选效率，缩短新药研发周期，为精准医疗和个性化生物器件制造提供可能。在高端制造领域，该技术有望推动产业升级与效率变革。

超高速、批量连续的打印能力可融入工业流水线，实现光子计算器件、手机相机模组、微纳传感器的高效量产，也可适配航空航天领域复杂精密零件的加工，解决传统微制造效率低、定制化难度大的痛点。无需专用容器、可在流体管道中打印的特性，更让“定制化+批量化”的柔性制造成为可能。

从实验室走向大规模应用，DISH技术仍需突破四大瓶颈。目前打印尺寸仍局限于厘米级，需通过优化光学系统、研发新型材料，解决光束在材料中衰减的问题；全息优化算法处理复杂模型耗时较长。

未来需引入神经网络和GPU加速以提升效率；激光散斑带来的表面伪影，需通过光路优化、多全息图技术和后处理工艺加以消除；面向流体管道连续打印场景，亟须构建精准送料、固化监测和产物定位的全流程流体控制系统。