【加點製造】3D 列印再突破！看不見的標籤和聲音都能印？

Posted By 加點製造 AddMaker on 7 月 19, 2022 in 3D列印, 加點製造, 特寫 | 0 comments

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作者：Addmaker

隨著技術不斷創新、材料研發越發多元，3D 列印的成品從模型、大型建築物、食物到人體器官，各式各樣幾乎能想像到的，3D 列印都能列出來。3D 列印已打破過去認為僅能用於小量試產、娛樂用途的認知，其應用與發展將持續驚艷你我的眼睛。本篇文章要帶大家來看 2 個 3D 列印的新突破。

「看不見」的紅外線標籤能用 3D 列印製作？

條碼標籤可說是現代商品外包裝不可或缺的項目，用來結帳、追蹤物流、標示產地與製作方式等，輕輕用條碼機逼一下，就可以提供各式各樣消費者或是商家所需要的訊息，即便如此，雖然實用性高，但它們絕不是什麼特別賞心悅目的設計。MIT 的研究團隊最近推出了一款設計，結合特殊的 3D 列印材料，製作出人眼「看不到」的條碼。

主持這項研究的博士生 Mustafa Doga Dogan 利用紅外線影像肉眼無法看見，卻能夠利用紅外線攝影機讀取的特性，巧妙地將條碼訊息「隱藏」在所有人的眼皮子底下，他們稱此技術為InfraredTags。

InfraredTags 使用兩種塑膠材料進行編碼，所使用的塑膠材料其中一種會吸收可見光，但不會吸收紅外線，因此在肉眼底下正常的塑膠，卻會在紅外線之下露出痕跡。團隊應用兩種材料，排列出一般智慧型手機可以讀取的 QR code，如此生成有條碼的部位，在肉眼底下就只是尋常的塑膠，與產品本身並無差別，但如果掏出紅外線攝影機或者有搭配紅外線呈像功能的手機，就無所遁形了。

Dogan 團隊已經應用 InfraredTags 進行許多測試，包括列印馬克杯、WiFi 分享器的外殼──可以直接將 WiFi 的名稱與密碼隱藏在外表看似尋常的外殼上。此外，他們還嘗試應用相關的技術在虛擬的機械控制 ─ 將 InfraredTags 放在廉價的方向盤表面，搭配紅外線攝影機偵測條碼的位置，就可以操作電玩遊戲。

（圖片來源：Addmaker提供）

InfraredTags 的相關研究將於今年春天於美國紐奧良舉行的 ACM CHI 研討會中發表。InfraredTags 的應用空間非常廣大，團隊希望未來能進一步將其發展於智慧型手機、虛擬實境眼鏡等裝置的應用，甚至於未來的人們有可能不需要特地去掃條碼，InfraredTags 加上一些設計，有機會在人們不知不覺間，提供購物或路線的指引與資訊。

隔空也能印！「聲音」3D 列印技術研發中

3D 列印已經是多數人耳熟能想的數位製造技術，大家想到的通常是在 3D 列印機上由列印頭一層一層完成的塑膠、樹脂成品的積層製造，而最近由加拿大康考迪亞大學（Concordia University）所發表的 3D 列印技術，完全跳離了這個範疇，此列印技術被稱之為「直接聲音列印」（direct sound printing，DSP）。

目前的技術使用集中的超音波脈衝，在液態聚二甲基矽氧烷（polydimethylisiloxane，PDMS）樹脂中特定的位置製造超聲波場、暫時產生微氣泡（microscopic bubble），並成形且快速震盪。這些快速震盪的氣泡在短時間內，溫度和壓力都會快速上升，溫度高達約攝氏 14727 度，內部壓力則高達約 987 個大氣壓，雖然持續時間短到僅有 1 皮秒（picosecond），但已經足以使該位置的樹脂固化。

因此，如果逐步移動超聲波脈衝指向的位置，一次一個點固化，就可以列印出一個複雜而精細的立體物件，除了能夠製作非常微小而精緻的列印品之外，DSP 作為超音波具有穿透的特性，還可以在各種結構的「內部」進行列印。