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高精度立體3D打印技術，是製造精密醫療及科技器件的重要驅動力，惟現有技術效率低且成本高，窒礙普及應用。常見的3D高精度打印技術（即雙光子聚合系統，簡稱TPP），原理是以鐳射光串逐點寫入，再分層製造，即使是小型器件也要花上數天以至上星期掃描打印，過程費時及昂貴，也限制了這項技術在大規模生產中的應用。若要提升速度，則往往要犧牲成品的精密度。
本項目克服了上述難題，研發出「飛秒鐳射投影雙光子聚合光刻」（Femtosecond Projection Two-photon Lithography, FP-TPL）3D打印技術，突破性地利用新聚焦方法，同時投影100萬個光點，形成整個光平面，以取代傳統將鐳射光集中於一點的做法。新技術下，打印速度增加至每小時10至100立方毫米，還可將精密度提升至140 x 175 納米，成本更降至每立方毫米1.5美元。打印速度提升數千至一萬倍，並降低打印成本達98%。另外，TPP系統採用的點掃描技術由於動作緩慢且缺乏打印支撐結構的能力，無法製造大型複雜的懸垂結構。FP-TPL則克服了這個限制，它的高速打印能力可迅速將液態樹脂中部分聚合的零件在漂移之前連接在一起，從而製造複雜及大型的懸垂或倒勾結構。
FP-TPL技術適用於高端納米科技、先進材料、醫療用微支架及藥物傳輸技術的研發。並且由於其顯著提升了速度和降低成本，在未來可能被更廣泛的應用於各個領域，打印中型或大型器件，極具商業應用潛力。
*mm=毫米 µm=微米, submicron=亞微米 nm=納米 fs =飛秒
參考:
S.K. Saha, D. Wang, V.H. Nguyen, Y. Chang, J.S. Oakdale, S. Chen, “Scalable Submicrometer Additive Manufacturing,” Science, 366(6461):105-109, 2019.
