중국은 1초도 안 걸려 완전히 인쇄되는 3차원 홀로그래픽 프린터를 개발했다

중국 과학자들이 3D 프린팅에 혁명을 일으켰다: 전체 모델을 반초 만에 인쇄

일반적인 3‑D 프린터로 인쇄하는 데는 종종 몇 시간이 걸리고, 때때로 하루까지도 걸린다. 이러한 긴 시간은 대량 생산에 적합하지 않게 만든다. 청화대학교(Tsinghua University)의 과학자들은 *Nature* 저널에 이 상황을 바꾸는 결과를 발표했다: 그들은 완전히 복잡한 물체를 단 0.6초 만에 인쇄할 수 있었다. 새로운 방법은 DISH라고 불리며, Digital Incoherent Synthesis of Holographic light fields(디지털 비협조성 홀로그래픽 광장 합성)의 약자다.

DISH 작동 원리
* 기계식 플랫폼을 사용하지 않음

인쇄할 부품이나 노즐 시스템을 움직이는 대신, DISH는 제어된 빛을 사용한다. 빛이 모델의 전체 부피를 즉시 형성한다.

* 홀로그래픽 투사

시스템은 최적화된 디지털 홀로그램을 생성하고 동시에 여러 방향에서 광합성 수지에 투사한다. 고속 회전 모듈 덕분에 컴퓨터 최적화를 통해 정확한 3‑D 빛 강도 지도를 얻어 필요한 곳만 경화된다.

* 수지 점도의 독립성

홀로그램은 전통적인 프로젝터의 초점 깊이 제한 없이 물질을 균일하게 경화시켜 전체 깊이에 걸쳐 일관된 경화를 가능하게 한다.

핵심 성능 지표
| 지표 | 값 |
|---|---|
| 모델 전체 해상도(최대 1 cm) | 19 µm |
| 가장 작은 세부 사항 | 12 µm (~인간 머리카락 두께의 1/5) |
| 인쇄 속도 | 333 mm³/초 |
| 한 모델 인쇄 시간 | 0.6 초 |

실험실 테스트에서 고정밀 미세 구조와 밀리미터 단위 복잡한 물체를 만들었다. 또한 수지를 연속 공급할 수 있어 대량 생산이 가능해진다.

잠재적 활용 분야
| 영역 | 가능한 응용 |
|---|---|
| 바이오메디슨 | 약물 테스트용 조직 및 혈관의 빠른 모델링 |
| 로보틱스 | 마이크로 로봇, 유연 전자 장치 생산 |
| 포토닉스 및 MEMS | 광학 기기 부품, 스마트폰 카메라 모듈 통합 |
| 기타 | 산업 디자인을 위한 고세부 3‑D 모델 제작 |

산업에 미치는 의미
기계식 층별 인쇄에서 빛 기반 볼륨 합성으로의 전환은 새로운 3‑D 프린팅 패러다임을 열어준다. 빛이 주요 제조 도구가 되어 공정 속도를 크게 가속화하고 정밀도를 높이며 복잡한 미세 구조의 대량 생산을 현실로 만든다