港中大數(shù)碼全息納米3D打印機獲選全球百大創(chuàng)新發(fā)明

據(jù)南極熊了解，香港中文大學在2018年12月17日宣布，由工程學院機械與自動化工程學系教授陳世祈及其團隊研發(fā)的“數(shù)碼全息納米3D打印機”，獲全球百大科技研發(fā)獎（R&D 100）評選為2018年度全球百大創(chuàng)新發(fā)明之一。該打印機采用革命性的數(shù)碼全息激光掃描及光束整形技術，能以高速印制結(jié)構(gòu)復雜、細如發(fā)絲的精細組件，并達至納米級別的打印精度。

陳世祈介紹說，該打印機的多焦點掃描技術可在相同速度下，移動至打印空間中的任何一點，即使沒有結(jié)構(gòu)及材料支撐，仍可打印出復雜的懸垂結(jié)構(gòu)及精密細致的微型成品，例如光子晶體、微納流體器件、仿真生物組織及支架、藥物傳輸工具等，為納米科技、先進材料及醫(yī)療工具創(chuàng)造了革新技術。

在光遺傳學研究應用中，該打印機還能準確刺激生物大腦中多個神經(jīng)元而不傷害周圍結(jié)構(gòu)，可用于研究大腦神經(jīng)回路及特定功能，例如小鼠的嗅覺、斑馬魚的視覺等，將3D激光掃描的優(yōu)點延伸至醫(yī)學及基礎生物研究。

據(jù)介紹，具有56年歷史的全球百大科技研發(fā)獎素有“創(chuàng)科界奧斯卡”之稱，旨在表彰全球的研發(fā)先鋒及其科技革命理念。歷年來獲獎的創(chuàng)新發(fā)明包括噴墨打印機（1967年）、鋰電池（1971年）、ATM自動柜員機（1973年）、HDTV高清電視（1998年）及人工視網(wǎng)膜（2009年）等。來源:人民日報海外版

南極熊注意到，陳世祈教授，做過幾個講座：

《超快激光在并行精密制造和多光子成像的應用》
超快激光技術為推進光學成像和精密制造等領域發(fā)展提供了全新的技術支撐。我介紹基于數(shù)字微鏡器件（DMD）和二值全息技術（binary hologram）對飛秒激光進行精確操控的最新進展，及其在下一代雙光子顯微鏡和并行激光加工中的應用。通過DMD脈沖或者光束整形器，可分別以高達30MHz和32kHz的速度，對飛秒激光進行任意整形，而且比現(xiàn)有方法的調(diào)整速度快約3個數(shù)量級。把DMD光束整形器集成在一套自主研發(fā)的雙光子顯微成像系統(tǒng)中，可在實時活體成像中實現(xiàn)新的模式，包括：1）多焦面成像，2）任意曲面成像，3）隨機掃描。在第二部分，我將介紹一套基于時域聚焦的激光制造系統(tǒng)，飛秒激光的脈沖光譜首先通過DMD進行空間展開，這里DMD同時充當衍射光柵和可編程序的二值掩模版。經(jīng)過準直，物鏡將光譜重新匯聚，形成一個高亮度，深度可分辨的光片，可應用于激光微加工，雙光子聚合以及多光子成像中。

《基于柔性機構(gòu)的精密儀器的設計及其在納米技術和生物醫(yī)學中的應用》
柔性機構(gòu)可通過材料的柔性實現(xiàn)高精度運動。柔性機構(gòu)的優(yōu)點包括：可減少構(gòu)件數(shù)目，無需裝配，從而降低成本；易于制造；無摩擦，磨損及傳動間隙，可實現(xiàn)亞微米級別的重復定位精度。本報告將講述不同尺度的柔性機構(gòu)設計原理，并介紹三個使用機構(gòu)設計和精密設計原理的研究項目，包括：（1）微型六軸精密平臺；（2）用于雙光子內(nèi)窺顯微鏡的微型高速光學掃描儀；（3）用于組織切削的精密振動切片機。本報告會總結(jié)未來的研究方向，包括光學顯微鏡及用于微創(chuàng)成像的內(nèi)窺鏡的關鍵問題。