近年來，3D打印技術(shù)在世界各地引起了廣泛關(guān)注，該技術(shù)通過將打印對象分層、打印、層疊，最終獲得宏觀的三維結(jié)構(gòu)。而今天我們所要介紹的原子級3D打印技術(shù)則是一種更為微觀的技術(shù)，這一技術(shù)在材料設(shè)計(jì)與精密制造方面具有巨大的發(fā)展前景。

    圖1 顯微鏡下制備得到的三維結(jié)構(gòu)：其左部所示為最終完成的結(jié)構(gòu)，右部則是對制備該結(jié)構(gòu)過程的模擬。

    美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）的研究人員表示，未來人們將通過控制材料在原子級精度下的增材制造（Additive manufacturing ，AM）技術(shù)生產(chǎn)出具有更優(yōu)良的彈性和韌性的材料。

    最近，ORNL的研究員Olga Ovchinnikova 及她的同事在美國化學(xué)會(huì)（ACS）的納米子刊上發(fā)表了一篇綜述論文（Directing Matter: Towards Atomic Scale 3D Nanofabrication），他們認(rèn)為AM技術(shù)的終極目標(biāo)是在原子尺度上制備和設(shè)計(jì)材料。通過引導(dǎo)，使原子一個(gè)接一個(gè)地組裝起來，從而獲得所需要的材料。通過這種方法，傳統(tǒng)制造技術(shù)的一些限制也將被打破，我們也將因此獲得許多近乎完美的材料與產(chǎn)品。

    Ovchinnikova表示：“實(shí)現(xiàn)并熟練掌握在原子尺度上組裝三維材料的技術(shù)將有利于人們設(shè)計(jì)出強(qiáng)度更大、密度更小、更適應(yīng)極端環(huán)境的材料，并為能源、化學(xué)以及信息學(xué)提供更經(jīng)濟(jì)有效的解決方法。”

    通過引導(dǎo)，還可以免除需要通過平板印刷術(shù)、刻蝕技術(shù)以及其他傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)來去除不需要的材料這一步驟。