高精度3D打印超声波传感器将用于白内障手术

在最新一期的《应用物理快报》上，该研究团队详细描述了传感器的应用原理，这个传感器能够控制激光产生的光声波，是一种非侵害式传感器（或者叫无创传感器），只有该实验室特定的3D打印技术才能制作出来。很多传统的传感器只能产生平面的声波，用来聚焦能量。而这种超声波传感器能够把激光脉冲转换成振动的形式。一个玻璃层面覆盖在碳纳米管的表面，起到镜片的作用。当激光扫描到该表面时，玻璃层面迅速膨胀，引发的振动足以产生高频率的声波。 

新加坡南洋理工大学的Claus-DieterOhl说：“这项技术最先进的地方，就是它是非侵害性的。我们现在对光声波有着很好的控制力，这些声波能够起到机械作动器的作用。” 

虽然传统的传感器也很高效，但是它们的玻璃镜片只限于在平面，圆柱形或者球状的表面。而3D打印的传感器采用透明树脂制成，能够摆脱形状的禁锢，它能够应用于各种不同的形状表面上，产生不同的声波形态。因此声波能够同时把能量聚焦于空间上的不同点，或者在不同的时间点。通过这样的方式，传感器装置能够为滴状物、颗粒物或者生物组织施加剪应力，并进行分类、隔离、控制等操作。 

三种打印机可以用来制造这种传感器：aFormlabsForm1+光固化打印机(如下图)，StratasysObjetEden260VSjet打印机和Ultimaker2FDM打印机。研究者使用前两者打印机的时候采用532nm的激光波长，而Ultimaker打印机则需要一个额外的模具成型步骤，用来获得一个透明的基底。 

小编认为这项发明不但成本极低（一个两平方厘米大小的传感器的成本只有大概两美元），而且对于超声波有着极强的控制力，精确度也极高，今后在医学实验以及对抗癌细胞方面必定是一个强大的武器。研究者相信这项技术能够很快地应用于白内障手术。 

目前，该研究相关的论文《Laser-generatedfocusedultrasoundforarbitrarywaveforms》发表到了《应用物理快报》期刊上。