瞬间制造空心物体 IBM申请声音全息3D打印技术专利

2019-01-07 15:11

全息投影大家可能都听说过，利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术。全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻象，还可以使幻象与表演者产生互动，一起完成表演，产生令人震撼的演出效果。

那么这种思路能否用于3D打印中呢？通过全息技术直接制造出一个三维物体，而不再需要像当前的3D打印技术一样还需要一层一层的去制造物体。

2018年12月20日，IBM申请了一项专利，名为“3D printing on the surface of an acoustic hologram”（在声音全息图表面上进行3D打印）。该方法利用声波发射器阵列生成由声辐射力（ARF）组成的3D全息图。通过声波驻波，在声波相互作用的地方存在不可见的力，并且精确控制波发射器允许定义波相互作用的形状并因此限定全息图的形状。通过在充满气态介质的腔室中产生全息图，可以用反应材料的液滴喷射全息图，该反应材料在暴露于气态介质时凝固。喷雾结合到声全息图的半有形表面并固化成空心壳。

IBM声全息3D打印机是一项令人难以置信的雄心勃勃的发明，它提供了在一个步骤中制造空心物体的潜力——但它真的可能吗？

在IBM的专利中，声学全息图与激光一样，由一系列整齐排列的发射器产生。通过控制由这些发射器产生的声波的焦点和范围，IBM科学家希望创造一种“可触知”的声音，可用于对材料施加力和操纵材料——想想非牛顿流体的扬声器+玉米淀粉实验。

正如专利摘要中所详述的那样：“由此产生的全息图在三维打印区域内创造了一个漂浮在空间中的物体的触觉错觉，”

“当3D打印介质应用于全息图的表面时，介质在全息图的表面上凝固，以产生待打印物体形状的空心壳。”

然而，目前尚不清楚发明人是否打算使凝固永久化，如通常的3D打印技术那样。

专利摘要和声明：

“高振幅声波能够在空间中的某个点处施加可触知的力，该触觉可以感觉至少部分地固体。通过以特定配置发射和聚焦这样的声波，可以在空间中的特定位置处产生有形但不可见的三维‘物体’的触觉。”

“……喷涂的介质是由液滴组成的液体，当与声全息图的表面接触时，液滴凝结成固体表面。”

专利号为US20180361680A1。