材料科学：線形ボリューメトリック3D印刷のためのxolography

積層造形の応用範囲は、運動靴のパーツ、歯科用セラミックス、航空宇宙用部品の大量生産に加え、マイクロ流体素子、医療機器、人工臓器の製造など、急速に拡大している。用いられている光誘起積層造形技術は、その高い空間的・時間的制御性によって特に成功している。しかし、そうした技術はなお、ステレオリソグラフィー、レーザー粉末床溶融結合法、連続液体界面製造法、その後継技術と同様に、点ごとまたは層ごとの共通した生成モチーフを共有している。ボリューメトリック（体積）3D印刷は、逐次的な積層造形法から次に進む一歩である。今回我々は、光スイッチング可能な光開始剤を用いて、波長の異なる光ビームの交差による線形励起時に、限られたモノマー体積内において局所的重合を誘起する二色技術であるxolographyについて報告する。我々は、複雑な構造的特徴に加え、機械的機能や光学的機能を持つ三次元物体を生成するよう設計したボリューメトリックプリンターを用いて、この概念を実証した。最先端のボリューメトリック印刷法と比較すると、我々の手法は、分解能がフィードバック最適化なしでCAL（computed axial lithography）より10倍高く、体積生成速度が二光子光重合よりも4～5桁速い。我々は、この技術が、ナノスケールからマクロスケールの長さの物体向けのボリューメトリック製造を一変させると予想する。

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