微米级三维打印新工艺几乎可以制造出任何形状的微粒，应用于医疗、制造、研究等领域——每天可制造多达100万个微粒。
　　三维打印的微观粒子非常小，肉眼看上去就像灰尘一样，可应用于药物和疫苗输送、微电子学、微流体技术以及复杂制造中的研磨剂。然而，由于需要精确协调光传输、平台运动和树脂特性，因此这种定制微米级粒子的可扩展制造具有挑战性。现在，斯坦福大学的研究人员推出了一种更高效的加工技术，每天可以打印多达100万个高度精细和可定制的微米级颗粒。
　　斯坦福大学博士生杰森·克罗内菲尔德（Jason Kronenfeld）说：“我们现在可以创造出更复杂的微观形状，而且速度之快是以前颗粒制造技术所没有的，材料范围也很广。”
　　这项工作以2015年推出的一种称为连续液体界面生产（或CLIP）的打印技术为基础。CLIP使用紫外光，以切片方式投射，将树脂快速固化成所需形状。该技术依赖于紫外光投射器上方的透氧窗。这样就形成了一个“死区”，防止液态树脂固化并粘在窗口上。因此，可以在不从窗口撕开每一层的情况下固化精致的特征，从而加快粒子打印的速度。
　　斯坦福大学医学院转化医学教授、本文通讯作者约瑟夫·德西蒙（Joseph DeSimone）说：“利用光来制造物体而无需模具，这为粒子世界开辟了全新的视野。我们认为，以可扩展的方式实现这一目标，将为利用这些粒子推动未来工业的发展带来机遇。我们很高兴这能带来新生产力，以及其他人能利用这些想法来推进他们自己的愿望。”
　　这些研究人员发明的批量生产形状独特、比头发丝还小的微粒的工艺让人联想到流水线。首先是对薄膜进行精心张紧，然后将其送到CLIP打印机。在打印机上，数以百计的形状被同时打印到薄膜上，然后流水线开始清洗、固化和移除这些形状——所有这些步骤都可以根据所涉及的形状和材料进行定制。最后，空薄膜被卷起，整个过程被称为卷对卷CLIP或r2rCLIP。在使用r2rCLIP之前，一批打印好的颗粒需要人工处理，这是一个缓慢且劳动密集型的过程。现在，r2rCLIP的自动化使制造速度达到了前所未有的水平，每天可制造多达100万个颗粒。
　　如果这听起来像是一种熟悉的制造形式，那就是有意为之。
　　德西蒙说：“你不会买你无法制造的东西。大多数研究人员使用的工具都是制作原型和试验台的工具，用来证明重要的观点。我的实验室做的是转化制造科学——我们开发能实现规模化的工具。这是一个很好的例子，说明了这种关注对我们的意义。”
　　三维打印在分辨率与速度之间存在权衡。例如，其他3D打印工艺可以打印更小的尺寸（纳米级），但速度较慢。当然，宏观三维打印已经在大规模制造领域站稳了脚跟，如鞋子、家居用品、机器零件、橄榄球头盔、假牙、助听器等。这项工作的目标是在这些领域之间寻找机会。
　　克罗内菲尔德说：“我们在速度和分辨率之间取得了精确的平衡。我们的方法与众不同，既能产生高分辨率输出，又能保持必要的制造速度，以满足专家们认为对各种应用至关重要的粒子生产量。具有转化影响潜力的技术必须能够从研究实验室规模适应工业生产规模。”
　　研究人员希望r2rCLIP工艺能被其他研究人员和工业界广泛采用。除此之外，德西蒙还认为，3D打印作为一个领域正在迅速发展，它已经超越了对工艺的质疑，并对各种可能性充满了雄心壮志。
　　“r2rCLIP是一项基础技术，”德西蒙说，“但我相信，我们现在正在进入一个关注三维产品本身而非工艺的世界。这些工艺正变得越来越有价值和有用。现在的问题是：高价值的应用是什么？”
　　研究人员已经尝试用陶瓷和水凝胶制造软硬两种颗粒。前者可应用于微电子制造，后者可应用于体内给药。 （逸文）