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日前，一支科研團隊研發出一種名為深穿透聲學體積印刷（DAVP，deep-penetrating acoustic volumetric printing）的新技術。該技術突破了傳統3D打印方法在處理不透明材料時的限制，使其能夠在這些材料中實現精準的3D結構打印，在聲學和材料科學方面開辟了新的研究路徑。此外，本次成果也促進了人們對于聲學墨水和超聲波打印技術的深入理解。

與此同時，研究人員通過使用聚焦超聲波（FUS，focused ultrasound）來進行3D打印，在穿透不透明介質方面具有顯著優勢。這被審稿人認為是“光學3D打印方法的重大突破”。

此外，審稿人也十分贊賞聲學墨水的材料組合，這一組合通過對超聲波加熱的反應來調節粘度和聲學吸收，可以有效減少流動并增加加熱效率。

但是，這項成果并不意味著基于聲學的3D打印技術會完全取代傳統光聚合3D打印，而是提供了一種新的選擇。

本次技術可以在傳統方法難以作用的環境中實現打印，特別是在不透明的光學材料中比如生物組織之中進行打印。其所具備的材料靈活性、以及深度穿透能力，使它在特定應用領域之中具有巨大潛力。

預計DAVP技術可以帶來多種潛在應用前景：首先，在生物醫學工程領域，這項技術可被用于創建組織工程所需的支架，助力損傷組織的修復和再生。其次，它還能用于開發精確投送藥物的微型裝置，從而實現針對特定疾病的靶向治療。再次，DAVP 技術也可用于制造微型醫療工具和設備。

總體來說，這項技術將大幅提升醫療手段的精準度和效率，為患者帶來更好的治療體驗和治療結果。

日前，相關論文以《自增強聲波墨水可實現深度穿透聲波體積打印》（Self-enhancing sono-inks enable deep-penetration acoustic volumetric printing）為題發在Science期刊。

Xiao Kuang、Qiangzhou Rong、Saud Belal是共同一作，美國杜克大學姚俊杰教授和美國哈佛大學Yu Shrike Zhang教授擔任共同通訊作者。

從左到右：姚俊杰、Yu Shrike Zhang

目前，研究人員所能實現的最小打印尺度大約是數百微米，這是通過優化聲波的聚焦和控制、以及改進墨水配方實現的。后續，他們將進一步縮小這一尺度，比如采用更高頻率的超聲波，以提高打印的精細度和適用性。

雖然現階段 DAVP 在納米尺度上的適用性有限，但未來他們計劃通過改進技術和材料來擴展其精確度和適用范圍。

同時，他們將重點提升打印精度、墨水的響應速度和生物兼容性，也將探索更多種類的材料，以進一步擴展技術的應用范圍，尤其是拓展其在生物醫學應用方面的潛力。另外，他們還希望與臨床醫學界合作，以便將這項技術用于醫療程序和治療之中。

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