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近日，来自于新加坡南洋理工大学一个研究团队研发了一个3D打印超声波传感器，它主要用来控制高压超声波，能够控制移动甚至消除微小的物体目标，比如颗粒，滴状物，生物组织等等。在临床手术和医学实验研究中，这项发明会起到至关重要的作用。 在最新一期的《应用物理快报》上，该研究团队详细描述了传感器的应用原理，这个传感器能够控制激光产生的光声波，是一种非侵害式传感器（或者叫无创传感器），只有该实验室特定的3D打印技术才能制作出来。很多传统的传感器只能产生平面的声波，用来聚焦能量。而这种超声波传感器能够把激光脉冲转换成振动的形式。一个玻璃层面覆盖在碳纳米管的表面，起到镜片的作用。当激光扫描到该表面时，玻璃层面迅速膨胀，引发的振动足以产生高频率的声波。 新加坡南洋理工大学的Claus-Dieter Ohl说：“这项技术最先进的地方，就是它是非侵害性的。我们现在对光声波有着很好的控制力，这些声波能够起到机械作动器的作用。”虽然传统的传感器也很高效，但是它们的玻璃镜片只限于在平面，圆柱形或者球状的表面。而3D打印的传感器采用透明树脂制成，能够摆脱形状的禁锢，它能够应用于各种不同的形状表面上，产生不同的声波形态。因此声波能够同时把能量聚焦于空间上的不同点，或者在不同的时间点。通过这样的方式，传感器装置能够为滴状物、颗粒物或者生物组织施加剪应力，并进行分类、隔离、控制等操作。 三种打印机可以用来制造这种传感器：a Formlabs Form 1+光固化打印机 ，StratasysObjet Eden260VS jet打印机和Ultimaker 2 FDM打印机。研究者使用前两者打印机的时候采用532nm的激光波长，而Ultimaker打印机则需要一个额外的模具成型步骤，用来获得一个透明的基底。这项发明不但成本极低（一个两平方厘米大小的传感器的成本只有大概两美元），而且对于超声波有着极强的控制力，精确度也极高，今后在医学实验以及对抗癌细胞方面必定是一个强大的武器。研究者相信这项技术能够很快地应用于白内障手术。 目前，该研究相关的论文《Laser-generated focusedultrasound for arbitrary waveforms》发表到了《应用物理快报》期刊上。 | 
发表于 2016-11-1 20:12:32
