USC的新技术能借助3D打印规模化生产纳米颗粒

时间：2016-02-25 21:56 来源：南极熊作者：中国3D打印网阅读：次

纳米颗粒是一种十分神奇的人工物质：它的直径通常只有人类头发丝的十万分之一，表面积却相对巨大 — 1mg体积1nm3的纳米颗粒具有的表面积与1kg体积1mm3的普通颗粒相当；它能轻松穿过细胞膜而不造成任何损伤。所以，这些特性令它具备了非常重要的科研价值，比如细胞再生和药物递送系统的研究。

但是非常遗憾，这种物质目前的价格非常高昂。以金纳米颗粒为例，按照当前的市场价，仅仅1g就要8万美元，而1g普通金子才50美元而已。这主要是因为这种物质通常只能由实验室制造，而且产量十分有限。不过现在，这个痛点将有望得到解决，因为USC一支由Noah Malmstadt教授领导的科研团队已经找到了一种新的方法，不但能大大降低纳米颗粒的制造成本，而且有望实现大量生产。而在这种新方法中扮演重要角色的就是3D打印技术

这种新方法的关键就是用250微米级的3D打印导管取代原先的传统导管、烧杯等工具，在相对较快的速度下捕捉纳米颗粒。这种尺度的导管传统工艺很难做出，而3D打印技术却能轻松实现。据中国3D打印网了解，这种微型3D打印导管是使用光固化（SLA）技术制做的，具有均匀的网络结构。实际操作时，两束非混合液体会从一端注入导管，然后从另一端流出。流出时它们会相互碰撞，形成微米级的小液滴，最后以一种可预测的方式转化成纳米颗粒。每一个这种3D打印导管都可生成数百万单位的小液滴。

事实上这种使用导管的方法在多年前就已经出现了，不过当时因为导管尺寸和形状的问题，产生纳米颗粒的效果并不好，而现在使用这种微米级的3D打印导管，效果就好了很多，因为它们的几何形状不同，可以令液体分布得更均匀，从而减少堵塞，最终生成均匀性更好的纳米颗粒。
除了文章开头所说过的科研价值，这种纳米颗粒还有一个优点，就是在使用烧结技术加工时，比现在的大尺寸粉末颗粒需要的温度更低，时间更短 — 这对于选择性激光烧结（SLS）3D打印机来说无疑是天大的好消息，因为用了这种纳米颗粒粉末，SLS设备的成本和能耗就能降低，同时制造时间也能缩短。所以此次USC的突破性研究可谓意义十分重大。

(责任编辑：admin)

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