清華大學(xué)戴瓊海院士團(tuán)隊在三維打印領(lǐng)域取得重大突破，其研發(fā)的計算全息光場（DISH）技術(shù)成功攻克傳統(tǒng)打印技術(shù)的效率與精度瓶頸。相關(guān)研究成果已發(fā)表于國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》，標(biāo)志著我國在高端制造領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新邁入新階段。

傳統(tǒng)體積三維打印技術(shù)長期面臨兩難困境：逐點逐層打印雖能保證精度，但加工毫米級物體需數(shù)十分鐘；現(xiàn)有體積打印技術(shù)雖將速度提升至30秒，卻因景深限制和材料粘度要求導(dǎo)致精度大幅下降。戴瓊海團(tuán)隊通過逆向應(yīng)用計算光學(xué)原理，創(chuàng)造性地構(gòu)建了高維光場調(diào)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了三維實體的全息投影成型。

該技術(shù)的核心突破在于曝光速度的革命性提升。實驗數(shù)據(jù)顯示，其毫米級復(fù)雜結(jié)構(gòu)打印時間僅需0.6秒，較傳統(tǒng)技術(shù)提速50倍。研究團(tuán)隊通過優(yōu)化光場調(diào)制算法，將打印景深從50微米擴(kuò)展至1厘米，在1厘米景深范圍內(nèi)保持11微米的光學(xué)分辨率，最小可打印特征尺寸達(dá)12微米，真正實現(xiàn)了速度與精度的同步躍升。

材料兼容性是另一重要創(chuàng)新點。DISH技術(shù)突破了傳統(tǒng)技術(shù)對低粘度材料的依賴，可處理從近水溶液到高粘度樹脂的廣泛材料體系。研究團(tuán)隊開發(fā)的動態(tài)光路矯正系統(tǒng)，有效解決了高粘度材料在光場傳輸中的畸變問題，為生物醫(yī)學(xué)和工業(yè)制造提供了更多材料選擇。

在應(yīng)用場景拓展方面，該技術(shù)展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。其打印容器無需特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，可直接集成于流體管道系統(tǒng)，實現(xiàn)微型組件的連續(xù)批量生產(chǎn)。這種非接觸式打印方式特別適用于生物組織工程，可在活體環(huán)境中進(jìn)行原位打印，為復(fù)雜器官構(gòu)建提供了新的技術(shù)路徑。

技術(shù)原理層面，研究團(tuán)隊構(gòu)建了基于計算全息的光場調(diào)控模型，通過編碼解碼算法實現(xiàn)光場的精確時空控制。該系統(tǒng)包含超過10萬個可控光調(diào)制單元，可實時計算并補償光學(xué)像差，確保打印過程中的光場穩(wěn)定性。實驗驗證表明，該技術(shù)對復(fù)雜曲面的成型精度達(dá)到98.7%，較傳統(tǒng)技術(shù)提升近40%。

這項多學(xué)科交叉創(chuàng)新成果已引發(fā)國際學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注。專家指出，DISH技術(shù)不僅重新定義了三維打印的技術(shù)邊界，其基于光場調(diào)控的制造理念更可能催生新一代智能加工裝備。隨著材料體系和光場控制算法的持續(xù)優(yōu)化，該技術(shù)在微納電子、生物醫(yī)療、精密儀器等領(lǐng)域的應(yīng)用前景值得期待。