微納3D打印技術(shù)應(yīng)用前景廣闊 覆蓋兼具微傳感器等高精尖領(lǐng)域以及無痛空心微針等醫(yī)療器械

MIM技術(shù)結(jié)合了粉末冶金壓制成型和塑料注射成形兩大技術(shù)特點，發(fā)展至今是項成熟的制造工藝，上期關(guān)于微納3D打印技術(shù)或?qū)㈩嵏簿苤圃煨袠I(yè)的資訊發(fā)表后引起了熱議，MIM是否會被微納3D打印顛覆或替代，眾說風(fēng)云，這需要由市場和時間驗證后給出答案。

這期探討的話題是微納3D打印技術(shù)有哪些應(yīng)用場景，技術(shù)前景及發(fā)展趨勢，或許該技術(shù)將不止于顛覆MIM。

普利生作為國內(nèi)微納3D打印第一梯隊的頭部企業(yè)，承擔(dān)科技部重點研發(fā)實驗室任務(wù)，該設(shè)備已服務(wù)的客戶及行業(yè)具有一定代表性，目前已經(jīng)探明可用于以下應(yīng)用場景：

高精度異型噴嘴：用氧化鋁陶瓷材料打印耗時數(shù)分鐘，能完成特征尺寸：50um，R角3um的精密件，可用于制造燃料噴嘴，提高燃燒效率，助力低空經(jīng)濟。

微型顯示器件與腦機接口：用氧化鋁陶瓷粉末打印多孔板，可實現(xiàn)在數(shù)分鐘內(nèi)完成打印一塊1平方厘米見方的平板上有一萬個孔徑30um，間距100um的微孔?？蓱?yīng)用于微型顯示器件、腦機接口等領(lǐng)域。

超材料：用高分子材料，可在數(shù)分鐘內(nèi)成功打印特征尺寸為直徑5um，高50um，間距10微米，上百萬個立柱聚集體；在負(fù)折射率，隱身材料等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。

微納機電系統(tǒng)、微納光學(xué)器件：在6G/7G通信、半導(dǎo)體、精密器件等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。

微傳感器：用于神經(jīng)形態(tài)芯片與微傳感器技術(shù)融合的研究，有望彌補計算芯片高功耗的缺點，并賦予傳感器更接近人腦的感知處理能力。

醫(yī)療器械：在多個細(xì)分醫(yī)療領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力和應(yīng)用價值，尤其在藥物遞送經(jīng)皮給藥、眼科、微創(chuàng)外科等關(guān)鍵領(lǐng)域，為醫(yī)療行業(yè)帶來了創(chuàng)新的解決方案。

智能硬件制造：將比MIM更高效和實現(xiàn)有效降本，助力實現(xiàn)批量制造復(fù)雜3D微納結(jié)構(gòu)精密器件。

微流控芯片：作為微全分析系統(tǒng)中重要組織環(huán)節(jié)，應(yīng)用于生物檢測、醫(yī)藥研發(fā)等場景。

這么多應(yīng)用場景都和高科技相關(guān)，似乎和我們?nèi)粘Ｉ钅芨惺艿降倪€有一絲距離，在筆者一再追問下普利生技術(shù)人員透露，目前和日常生活相關(guān)的產(chǎn)品是正在預(yù)研的無痛空心微針。

愛美人士對微針都不陌生，是醫(yī)美水光注射類項目中必不可少的器械。目前無論是玻尿酸還是膠原蛋白等水光針，在手術(shù)前都必須敷麻藥以緩解針刺感疼痛，想想容嬤嬤的針都讓人膽戰(zhàn)心驚。皮膚是人體最大的防御器官，為防止異物、細(xì)菌入侵，皮膚是單向通道結(jié)構(gòu)“只出不進”，所以護膚營養(yǎng)類物質(zhì)需要通過針頭注射進入皮膚以達(dá)到滋養(yǎng)膚質(zhì)煥發(fā)青春的效果。

普利生目前正在和醫(yī)美制品頭部公司聯(lián)合研發(fā)無痛空心微針頭，以實現(xiàn)無需敷麻藥就能經(jīng)皮輸入膠原蛋白等營養(yǎng)物質(zhì)，因為不用敷麻藥可減輕皮膚過敏風(fēng)險，以及無痛針頭的特殊結(jié)構(gòu)避免感染風(fēng)險，讓愛美人士能每月注射水光針，縮短恢復(fù)期，實現(xiàn)水光針護膚自由。

這個應(yīng)用場景最貼近生活，據(jù)了解經(jīng)皮給藥除了在醫(yī)美行業(yè)有需求，在藥物遞送中也有廣泛的需求，胰島素、生長素、緩釋鎮(zhèn)痛等藥物都能經(jīng)皮給藥，目前普利生正在和藥企聯(lián)合研發(fā)，希望能早日普惠病患。

通過亞像素微掃描技術(shù)（SMS）普利生破解了3D打印在精度與速度上的悖論，提高了打印效率，使得打印速度可以是雙光子打印的上萬倍，是普通面陣曝光3D打印的上百倍。

普利生在隱形正畸行業(yè)積累的成功實施智能制造黑燈工廠的制造服務(wù)經(jīng)驗，為其在微納3D打印服務(wù)及設(shè)備提供、運維方面奠定了扎實的基礎(chǔ)，實現(xiàn)智能制造在微納級別復(fù)雜結(jié)構(gòu)高精產(chǎn)業(yè)化落地。

目前實驗室有約40臺微納3D打印設(shè)備，已經(jīng)實現(xiàn)3D微納結(jié)構(gòu)精密件批量生產(chǎn)。新技術(shù)應(yīng)用普及需要時間和過程，筆者了解到目前除了購買微納3D打印設(shè)備用于研發(fā)外，不少企業(yè)會和普利生聯(lián)合開發(fā)，將產(chǎn)品研發(fā)、中試交付普利生團隊一起合作，已成功為知名醫(yī)療器械企業(yè)和科技公司進行批量供貨。隨著需求擴大，國內(nèi)第一家微納3D打印智能制造車間或?qū)⒄Q生在上海松江臨港科技城。

普利生微納3D打印已實現(xiàn)批量生產(chǎn)，正在重塑制造業(yè)的新質(zhì)生產(chǎn)力，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級。