Китайские учёные установили новый рекорд скорости объёмной 3D-печати: миллиметровые структуры за 0,6 секунды

Исследователи Университета Цинхуа под руководством академика Китайской академии инженерных наук Дая Цюнхая разработали технологию цифрового некогерентного синтеза голографических световых полей (DISH), позволяющую изготавливать сложные трёхмерные объекты миллиметрового масштаба менее чем за одну секунду. Результаты работы опубликованы в журнале Nature 12 февраля 2026 года.

Традиционные методы аддитивного производства сталкиваются с фундаментальным ограничением: повышение точности неизбежно снижает скорость печати. Изготовление деталей с разрешением в десятки микрометров методом послойного или поточечного сканирования требует от десятков минут до нескольких часов. Технология DISH устраняет этот компромисс за счёт одновременного формирования всего объёма структуры внутри фотополимерного материала.

В основе метода лежит управление многомерными голографическими световыми полями. Система использует высокоскоростной вращающийся перископ для проекции света под множеством углов, что позволяет сформировать трёхмерное распределение интенсивности света в резине без механического перемещения ёмкости с материалом. Итеративная оптимизация голографических изображений обеспечивает стабильное разрешение 19 микрометров на протяжении сантиметрового диапазона — показатель, значительно превышающий глубину резкости стандартных оптических систем.

Экспериментальные испытания подтвердили возможность изготовления объектов со сложной геометрией, включая острые углы и изогнутые поверхности, за 0,6 секунды. Минимальный размер воспроизводимых структурных элементов составляет 12 микрометров при скорости печати 333 кубических миллиметра в секунду. Технология не требует специальной конструкции печатающей ёмкости — достаточно одной оптически плоской поверхности, а относительное перемещение между контейнером и источником излучения отсутствует.

По словам У Цзяминя, одного из авторов исследования, метод преодолевает ограничения сканирующих подходов, обеспечивая точную проекцию сложных трёхмерных световых распределений за экстремально короткое время. Учёные продемонстрировали массовое производство разнообразных структур в материалах с низкой вязкостью, что подтверждает потенциал технологии для промышленного применения.

Предполагается, что DISH найдёт применение в серийном изготовлении микроэлементов — модулей камер мобильных устройств, компонентов фотонных вычислительных систем, а также деталей с критически сложной геометрией. Перспективными направлениями называются разработка микро-роботов, гибкой электроники и создание высокодетализированных моделей биологических тканей для исследований в области биомедицины.

Источник: interestingengineering