陳世祈團隊研製「數碼全息納米3D打印機」。香港文匯報記者劉國權 攝膺本年度全球百大發明 有望用於納米級醫療工具
香港文匯報訊（記者 詹漢基）3D打印技術早已廣泛應用於科研、航空、機器、醫療等範疇，而中大研究團隊將相關技術進一步改善，研發全新「數碼全息納米3D打印機」（Nano-Builder），系統採用多焦點打印，突破傳統逐層打印模式，大大加快了速度與精準度，近日獲「創科界奧斯卡」之稱的「全球R&D 100年獎」嘉許，是本年度全球百大創新發明之一。團隊表示，有望將技術運用於納米級別的科研、醫療工具。
傳統3D打印技術採用由低至高、逐層建構的方式進行打印，系統將材料一層一層疊高，若打印物件有懸掛在半空的設計，則需要在懸掛物位置底下預先放置支撐材料，容易造成材料浪費。
由於傳統3D打印技術速度、靈活性、解像度仍有極大的限制，故未能完全應用於各個範疇。
靈活掃描無難度 省支撐材料
針對傳統3D打印技術的弊病，中大工程學院機械與自動化工程學系副教授陳世祈帶領團隊，研發全新「數碼全息納米3D打印機」，採用「數字全息雷射掃描及光束整形技術」，以高速22.7kHz，即每秒22,700次的頻率進行多焦點掃描，並打破了逐層掃描、逐層建構的傳統3D打印方式。
Nano-Builder無論在速度、精準度均遠勝於傳統的單焦點打印方式。該打印機採用革命性的多焦點打印，可以編成寫入任意多點或單點，多個掃描焦點移至打印空間中任何一點，即可進行打印工作。縱使打印目標是複雜的懸垂結構，亦不需要預先放置支撐材料。
由於Nano-Builder採用多焦點打印，故打印速度較傳統方式快10倍甚至100倍，陳世祈表示，相比起速度，精準度更為重要。
該打印機可以打印細小物件，甚至只有頭髮直徑的千分之一，有利開發各類微小尺度的科研器件，例如光子晶體、微納流體器件。
陳世祈續指，未來有望使用該技術進一步開發光子晶體等科研器件，亦能研發仿真生物組織、支架，將來或能出現能進入血管的納米機器人，幫助修復體內組織或運送藥物。
換鏡頭變顯微鏡 可研大腦神經
Nano-Builder除了打印功能外，更具備醫學掃描和顯微功能。若將打印機中CCD相機替換成PMT光電倍增管，即能接收反射信號，成為高性能顯微鏡，將3D隨機掃描技術延伸至醫學或基礎生物等研究工具。
此外，Nano-Builder能同時準確刺激生物大腦中多個神經元，而不傷害神經元周圍的結構，可用於長時間研究大腦神經迴路及特定功能。