机器人技术是现在可以通过3D打印生产少量先进传感器的领域

这一突破可能是制造定制芯片微机电系统(MEMS)的潜在游戏规则改变者。这些微型机器为数百种电子产品大批量生产，包括智能手机和汽车，它们提供定位精度。但对于更专业的小批量传感器制造，例如飞机的加速度计和工业机械的振动传感器，MEMS 技术需要昂贵的定制。

近日，斯德哥尔摩KTH 皇家理工学院的研究团队表示，新3D打印技术提供了一种克服传统 MEMS 制造限制的方法。制造工艺开发和设备设计优化的成本不会因产量下降而降低，结果是工程师面临选择次优的现成 MEMS 设备或经济上不可行的启动成本的选择。

其他可以从该技术中受益的小批量产品包括用于机器人和工业工具以及风力涡轮机的运动和振动控制单元。

研究人员建立了一种称为双光子聚合的过程，该过程可以产生小至数百纳米大小的高分辨率物体，但无法感知功能。为了形成转换元素，该方法使用了一种称为阴影掩蔽的技术，其工作原理类似于模板。

在3D打印结构上，他们制造了具有T形横截面的特征，其工作原理类似于雨伞。然后，它们从上方沉积金属，因此，T形特征的侧面没有涂有金属。这意味着 T 顶部的金属与结构的其余部分电隔离。

通过这种方法，使用相对便宜的商业制造工具制造十几个定制设计的MEMS 加速度计只需几个小时。该方法可用于以经济可行的方式对MEMS设备进行原型设计，并每年制造数万到数千个MEMS传感器的中小批量。

这是迄今为止不可能的事情，因为使用传统半导体技术制造MEMS产品的启动成本约为数十万美元，而且交货时间为几个月或更长时间，3D 打印MEMS提供的新功能可能会导致MEMS和传感器制造的新范式。可扩展性不仅是MEMS生产的优势，而且是必需品。这种方法可以制造多种新的定制设备。