央视报道：南方科技大学葛锜教授离心式DLP多材料4D打印技术

2025年5月6日，南极熊获悉，CCTV-13新闻频道《新闻直播间》，“产业变革看广东 打造人才“强磁场” 共创湾区科技大未来”，报道了大湾区的南方科技大学多功能增材制造与4D打印实验室葛锜 教授团队。在实验室中，葛锜教授正带领团队对离心式DLP多材料3D打印技术进行攻关，实现多材料间近乎零污染的切换，未来可以广泛应用于通讯、医学等领域。

△南方科技大学多功能增材制造与4D打印实验室负责人 葛锜

4D打印作为一种新型的增材制造技术，通过将智能材料打印成三维结构，并借助外界刺激使得三维结构的形状随着第四个维度时间发生改变。将智能材料与弹性基底复合多材料打印，可以拓展4D打印结构的设计空间，实现比单材料4D打印结构更为丰富功能和更为强大的功能，但是，多材料增材制造在装备、材料、设计上仍有具体的发展空间。

离心式DLP多材料3D打印技术通过“高速离心材料切换”与“多树脂槽动态调平”两大核心创新，突破传统光固化3D打印的材料兼容性瓶颈，实现了多材料功能耦合结构的一体化成型，为医疗、工业设计、航空航天等领域提供了颠覆性的制造解决方案。

“离心式多材料切换技术”是其核心竞争力，可实现高效材料切换和残液去除。离心转速可调，最高达10000转/分钟，60秒内即可完成多材料切换，单次打印多材料切换最大次数高达2500次，处于业内领先水平。支持粘度在5~5000 cps范围内的硬树脂、弹性体、水凝胶、形状记忆高分子和导电弹性体等材料及这些材料组合结构的多材料3D打印，为不同行业和应用领域，提供了灵活的材料选择。

△离心式多材料切换技术流程

可打印高复杂度、高精度、多功能、多材料耦合结构，支持同时打印2~4种材料，可打印层内多材料和层间多材料且多材料层内过渡区尺寸在100微米以内，为复杂多材料结构制造提供高精度解决方案。

南极熊获悉，2024年10月，南方科技大学葛锜教授团队创立了一家专注于多材料光固化 3D 打印技术的公司——深圳质多三维，其自主研发了离心式多材料3D打印技术，并推出了MultiMatter系列多材料光固化3D打印设备。

△质多三维推出的C10系列、C30系列、C50系列多材料光固化3D打印机，采用数字光处理（DLP）技术，成型尺寸覆盖25×25×25mm至30×30×30mm，支持25μm层厚的高精度打印。

南极熊发现，在本次的报道中，有一个画面，葛锜教授身后的两台摩方高精密3D打印设备，通过观察，发现是摩方精密的nanoArch S130和microArch S240，葛锜教授之前使用摩方高精密3D打印设备发布可多篇文章。

△葛锜 教授背后的两台摩方高精密3D打印机

其中包括：

南科大葛锜/王荣团队：光固化3D打印高精度高强度聚合物衍生SiOC陶瓷
详情：https://www.nanjixiong.com/thread-166819-1-1.html   

南方科技大学葛锜/王荣团队开发了一种具有超高打印精度和高陶瓷产率的PCP前驱体，采用摩方精密nanoArch®S130（精度：2 μm）和microArch®S240（精度：10 μm）3D打印设备，制备了尺寸从亚毫米到厘米的多种复杂三维结构，打印精度高达5μm。PCP前驱体在1100℃真空热解后转化为SiOC陶瓷，陶瓷产率高达56.9%。

南方科技大学葛锜教授团队：高电导率、大变形光固化3D打印离子凝胶
详情：https://www.nanjixiong.com/thread-170301-1-1.html   

研究团队采用摩方精密nanoArch® S130（精度：2 μm）3D打印设备，可以打印出宽度为5 μm的高精度线条，以及特征尺寸为50 μm的复杂三维Gyroid结构，并利用摩方精密microArch® S240（精度：10 μm）3D打印设备打印了大尺寸的Octet truss结构。

nanoArch® S130
S130超高精密3D打印系统由摩方公司自主开发，使用了大幅面跨尺度拼接打印，光源准直匀光处理，实时监控与自动对焦。沉浸式绷膜与气泡刮刀打印等创新性技术。打印精度高达2μm，打印尺寸最大50mm x 50mm x 10mm。同时，摩方还为S130配套开发了适合高精度低层厚的多种树脂材料。包括高强度工程应用树脂、耐高温工程树脂、生物应用树脂等等。非常适合于各种微米级高精度复杂器件的快速成型。

S130开发了亚微米级多轴运动平台，高精度运动控制系统以及微米级的拼缝融合技术。有效的解决了高精度芯片物理尺寸限制与大幅面之间的固有矛盾。实现了宏微一体成型，既能保证最高2μm的打印精度，又能实现大尺寸结构成型。摩方还为S130开发了独特的自动对焦与实时图像监控技术，通过共焦光路设计，实时监控投影图片，及时反馈系统的打印进度，保证图像投影的清晰度。另外，自动对焦技术能够缩短对焦时间，提高用户的使用体验。

超高精度的3D打印对环境振动的要求比较高，S130设备内置气浮光学平台，打印区与电脑操作区采用人体工学设计分开操作，保证打印稳定性的同时，也方便了用户实机操作。另外摩方还开发了20ml的微量树脂打印系统，尤其适合新材料开发、稀贵材料研究


microArch® S240
microArch S240是一款拥有更大的成型尺寸，更快的打印速度，并且能够适配更多功能性的材料的高精密增材制造设备，拥有10μm的打印精度和±25μm的加工公差控制能力。通过跨尺寸精密拼接打印技术，将打印尺寸增大3.4倍。滚刀涂层铺展技术，将打印速度提高10倍以上，同时，摩方联合巴斯夫研发了工程树脂BMF RG，可以打印的树脂粘度从200cps到2万cps，因此支持光敏型陶瓷树脂和磁性树脂等功能性复合材料。

特点：

• 超高精度：光学精度高达10μm；
• 低层厚：10~40μm的打印层厚；
• 超高精度，大幅面，宏微一体化加工；
• 适合新材料开发;
• 支持打印纳米颗粒掺杂的功能性复合材料；
• 光学监控系统，自动对焦功能；
• 支持打印高粘度材料（≤20000cps）；
• 配套功能强大的打印软件、切片软件；
• 工艺参数可调。
  

葛锜教授先后在美国、新加坡求学和任教，2018年底，得知大湾区良好的创新生态和环境后，葛教授决定回国发展。葛锜教授表示，回来的时候就有将近1000万启动经费，在五年的时间内，不用为经费发愁，可以专心致志地把前沿的科研做好。

葛锜 教授
研究方向：4D打印、多功能3D打印、软物质力学、软体机器人、柔性电子
邮箱：geq@sustech.edu.cn

葛锜博士，南方科技大学机械与能源工程系长聘教授，博士生导师，深圳市软材料力学与智造重点实验室副主任。担任International Journal of Extreme Manufacturing, Microsystems & Nanoengineering等高水平期刊编委。国家级青年人才，广东省高层次人才、深圳市海外高层次人才等人才项目。曾在美国麻省理工学院从事博士后研究，在新加坡科技设计大学担任助理教授。自2019年6月全职回国后，先后主持国家自然科学基金面上、科技部国家重点研发计划课题等项目。主要研究领域包括智能材料与结构、4D打印、软体机器人、柔性电子等。葛锜博士总共发期刊表论文100余篇，其中包括以第一作者或者通讯作者身份发表Science Advances， Nature Communications， Advanced Materials等高水平论文。Google Scholar引用11000余次，H-index 42，入选Elsevier中国高被引学者、斯坦福大学全球前2%顶尖科学家。

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