一个毫米级的复杂结构，传统3D打印可能需要几十分钟甚至数小时，而如今，仅需0.6秒。2026年2月12日，清华大学成像与智能技术实验室在《自然》期刊发表一项突破性成果：他们研发出一种名为“数字非相干合成全息光场”（DISH）的3D打印技术，将体积打印速度提升至每秒333立方毫米，刷新全球纪录。这不是简单的提速，而是一次对传统制造逻辑的颠覆。
传统3D打印多采用“层层堆叠”或“逐点扫描”方式，像用笔一笔一画描出立体图形，效率低、耗时长。而DISH技术完全不同。它利用高速旋转的潜望镜系统与计算全息算法，将三维光场一次性投射到光敏材料中，实现整个体积的同步固化。整个过程无需移动打印平台或旋转容器，真正做到了“一闪即印”。实验显示，该技术能在1厘米的景深范围内，稳定打印出最细达12微米的精细结构，精度媲美高端显微制造。
这项突破背后，是长达五年的技术攻坚。团队负责人、中国工程院院士戴琼海指出，传统体积打印受限于光学景深，通常只能在50微米范围内保持高精度，超出后图像模糊，打印失败。DISH通过自适应光学校准与像差矫正算法，首次实现大景深下的均匀高分辨率成像。更关键的是，0.6秒的极短曝光时间，使光固化反应快于材料流动，因此可兼容从水样稀溶液到高粘度树脂的多种材料——这一特性，为生物打印扫清了关键障碍。
横向对比国际同类技术，DISH的优势极为突出。美国加州大学伯克利分校的计算轴向光刻（CAL）技术，虽在2019年率先实现体积打印，但打印速度仅约0.1–0.5 mm³/s，景深不足0.05毫米，且仅适用于高粘度材料。而DISH速度提升超百倍，景深扩大200倍，并打破材料限制。瑞士Cytosurge的FluidFM技术虽精度达亚微米，但本质是单细胞操作工具，并非增材制造。可以说，DISH在速度、精度、景深与材料兼容性上实现了全面超越。
这一技术的潜力，正体现在它能“打破不可能”。在生物医学领域，传统3D生物打印常因速度慢、材料流动性强，导致细胞在打印过程中受损或结构塌陷。而DISH的超快固化能力，使在培养皿甚至活体组织表面原位打印血管网络成为可能。南昌大学与摩方精密团队已用微立体光刻技术打印出2微米精度的类器官芯片，但耗时较长。DISH若能整合生物墨水，有望在0.6秒内批量制造数千个含活细胞的微型药物测试载体，极大加速高通量药筛进程。
在微电子与光子器件制造中，DISH同样前景广阔。当前，手机相机模组、光子计算芯片等微型器件依赖传统光刻或多光子打印，后者虽精度高，但逐点扫描耗时极长，难以量产。DISH的亚秒级打印能力，为这些高精度微型部件的流水线生产提供了新路径。北京大学南昌创新研究院已用2微米精度3D打印制造出204通道微流控芯片，用于载药微球生产。DISH若能实现多材料同步打印，未来或可直接集成光学、流体与电子功能，制造出“智能微芯片”。
当然，从实验室到工厂，仍有挑战待解。DISH依赖高速数字微镜、精密光学系统与高算力算法，设备成本高昂，短期内难以普及。多材料打印、连续生产稳定性、在线质量检测等工程化难题也需突破。目前，该技术仍处于实验室阶段，尚未公布专利或产业化合作信息。但鉴于其由国家自然科学基金等重点资助，且应用指向明确，业内普遍认为其已进入转化筹备期。
这场静默的制造革命，预示着一个新可能：未来，我们或许能在手术中实时打印修复组织，在流水线上“闪印”微型机器人，甚至在管道内连续制造复杂结构。DISH不仅是一项技术突破平台配资，更是一种制造范式的转变——从“慢慢堆”，到“瞬间成”。当打印时间从小时压缩到秒级，3D打印将真正从“原型工具”跃升为“功能引擎”，重塑我们对制造、医疗与智能设备的想象。
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