本文摘要：近日，研究人员研发出有一种用于3D打印机生产低成本、高质量的自定义镜片的新方法，可用作光学光学、视力矫正和疾病诊断。

近日，研究人员研发出有一种用于3D打印机生产低成本、高质量的自定义镜片的新方法，可用作光学光学、视力矫正和疾病诊断。由西北工程大学研究人员经过两年的研究研发而出，高度5毫米、直径5毫米的自定义光学元件可在大约四小时内3D打印机已完成。

“到目前为止，我们相当严重倚赖耗时且成本高昂的打磨镜片工艺，”机械工程副教授ChengSun说道。他的实验室研发了3D打印机工艺。通过3D打印机，用户可以较慢权利设计和自定义镜片。

该研究于3月24日公布在AdvancedMaterials杂志上。它还包括相连到AppleiPhone6s的镜头摄制的图像，其中还包括高质量的飞蛾翅膀的详尽图像和象鼻虫的翅膀上的斑点。像所有的3D打印机一样，创立这些镜头牵涉到到层层填充的材料。

Sun将创建镜头比喻为运营电影放映机。Sun说道“我们不是将一帧图像放到另一幅图像上，而是将一帧图像放到另一帧图像的上面。

这就像在横向播出电影一样。”但是当研究人员首次打印机镜片时，其由光固化树脂做成的倾斜层产生了可见的阶梯层。“我们意识到，彼此之间的层会产生表面粗糙度，层薄一般来说为5微米，而红外线波长为0.5微米左右，这不会产生坚硬的表面，”他说道。“这是瓶颈，坚硬使镜头无法取得明晰的光学元件。

”这造成了该的组织的非常简单指导性研究问题：我们能否在不减少打印机速度的情况下使表面光滑？为了解决问题这个难题，Sun的团队研发了两个步骤，即分层和打磨。“首先，我们用于灰度图像在步骤之间创立更好的切换，”Sun说道。

“然后，我们用完全相同的光固化树脂涂覆表面，构成了更为光滑表面的弯月面。”结果是：表面平滑的半透明镜片。“我在尝试多达100次后才获得准确的结果，”机械工程博士候选人、研究的主要作者XiangfanChen说道。

然而，这款镜头并不是3D打印机产生的第一款高品质镜头。Sun说道，总部坐落于德国的Nanoscribe公司早已研发出有精度为150纳米的高精度毫头顶秒3D打印机，但它以有理方式建构镜头而不是分层方式。

“这是一个耗时的过程，这是他们的局限性，”他补足说道。“我们期望作出哈密顿的但速度更加慢、质量更佳的产品。”“如果你想要制作一个镜头，你想要在两个小时或两个星期内已完成吗？”Chen说道。

“我们对这个镜头深感十分激动。”Sun说道，这个过程可能会造成大量的新设备在光学和生物医学光学领域有普遍的应用于。接下来，该小组将尝试生产更大的镜头，并研究如何将3D打印机镜头与医疗设备（如内窥镜或光学显微镜）互为构建。

“这些镜头可以协助检测一些遗传疾病或癌症，”专心于生物医学和机械工程的博士后研究员BiqinDong说。Dong还设想，这些镜头可以由欠发达地区的医生用作临床光学，或由现场科学家将其用于便携式显微镜。该镜片还可以制作成自定义隐形眼镜，限于于圆锥角膜引发的畸形角膜患者。

“隐形眼镜将具备自定义表面，使其与患者角膜的形状相匹配，”Sun说道。据报，这项工作获得了国家科学基金会的反对，以及Farley基金会的捐献。

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