刷新紀錄，清華團隊研發亞秒級3D打印技術

近日，記者從清華大學獲悉，中國工程院院士、該校自動化系教授戴瓊海團隊歷時五年攻關，成功研發出計算全息光場（DISH）三維打印技術，突破傳統3D打印速度與精度的核心矛盾，將毫米尺寸復雜結構的曝光打印時間壓縮至0.6秒，創下體積3D打印領域新紀錄，為生物醫學、微納制造等前沿領域提供了全新技術方案。

相關成果日前在線發表于《自然》。

傳統3D打印技術始終難以兼顧效率與精度：逐點、逐層打印精度高但耗時久，毫米級物體加工常需數十分鐘；現有體積打印技術如計算軸向光刻（CAL）雖實現一體成型，卻因樣本旋轉、景深不足等問題導致離焦區域精度驟降，且僅能使用高黏度材料，應用范圍受限。

此次研發的DISH技術，將計算光學從光場信息捕捉反向應用于實體構建，通過計算成像逆過程設計系統，實現了從信息獲取到實體制造的技術跨越。團隊攻克了多視角光場高速調控、拓展景深的全息圖案優化、數字自適應光學高精度光路矯正等關鍵難題，以操縱高維光場構建三維實體為核心，實現多項技術突破。

該技術曝光速度較傳統體積打印提升數十倍，0.6秒即可完成毫米級結構打印，且因超短曝光時間大幅削弱材料流動影響，兼容從近水黏度稀溶液到高黏度樹脂的全品類打印材料。同時，技術通過自適應光學校準與全息算法融合，將同參數景深從50微米拓展至1厘米，1厘米范圍內光學分辨率穩定保持11微米，打印產物最細獨立特征達12微米。此外，打印容器無需特殊設計、無需高精度機械運動，可實現流體管道內的批量連續打印，大幅拓展應用場景。

這一成果未來可應用于組織工程、高通量藥物篩選的生物原位打印，以及光子計算器件、微型模組的工業批量制造，還有望實現多材料堆疊打印，賦能柔性電子、微型機器人等領域發展。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-026-10114-5