斯特拉斯克莱德大学的研究人员近期开发出一种低成本方法，可利用3D打印技术制造用于超分辨率显微镜的高性能光学镜片。

这项来自格拉斯哥公立研究型大学的突破表明，通过增材制造工艺生产的镜片，其质量可与商业玻璃镜片相媲美，而每片成本不到1英镑。

第一作者杰伊·克里斯托弗博士表示，他们创造的光学部件能够以前所未有的细节水平对生命的最小构建模块进行成像。这种方法为定制化成像系统开辟了可能性，并解锁了传统上难以实现或成本高昂的应用场景。



该方法结合了3D打印、硅胶模塑以及紫外光固化树脂技术，能够生产出表面光滑的多元件光学组件。

研究团队在之前制造全3D打印显微镜的基础上更进一步，证明了消费级打印机也能够交付高精度、低成本的光学系统。

利用这种技术，研究人员在对细胞骨架中的微管进行成像时，实现了约150纳米的分辨率，这一细节水平通常超出了传统光学的能力范围。

研究团队负责人拉尔夫·鲍尔博士指出，随着消费级3D打印技术每年都变得更加精密和复杂，他们的目标已扩展到探索3D打印镜片在最先进成像概念中的应用深度。



该团队将他们的3D打印镜片与高端和低价的商业光学产品进行了比较，发现了相似的表现。他们计划进一步探索多焦点和仿生镜片设计，以拓展3D打印成像系统的可能性。

克里斯托弗博士补充说，这一新方法可以使科学家和公司能够获得那些以前因专门技术和高成本而被限制使用的工具。利用价格亲民的3D打印机和材料，他们可以制造自己的部件来解决特定问题。

除了显微镜领域，增材制造正日益变革着多个领域的光学设计与制造。

例如，软件公司opdo推出了一个人工智能驱动平台，可以快速生成可制造的光学设计。该平台结合了如xolography这样的体3D打印技术，能够制造具有微米级精度和高透明度的组件。

同样，斯图加特大学第四物理研究所的研究人员展示了3D打印微光学元件在高功率激光系统中的应用。他们使用双光子聚合技术，直接在光纤上制造了微尺度透镜，将光纤和激光晶体集成到紧凑的混合振荡器中。