近年來，3D 打印技術迅速進步。然而，這項技術一直受到速度與精度之間的矛盾困擾。若想要精確的打印，常常需要花上數小時；而如果追求速度，則必須犧牲細節。然而，中國清華大學的研究團隊已成功解決這些挑戰。不同於逐點或逐層的打印，新技術利用高維全息光場幾乎瞬間地創造出 3D 實體結構。令人驚訝的是，該技術能在僅 0.6 秒內打印出複雜的毫米級物體。此外，3D 打印仍然保持出色的細節，特徵尺寸小至 12 微米。這項技術在生物醫學和納米技術等領域提供了變革性的解決方案，克服了速度與精度之間的權衡，並可能為柔性電子學、微型機器人以及高度詳細的生物組織模型創建鋪平道路。
研究人員在研究論文中表示：「我們在低粘度材料中實現了複雜且多樣化 3D 結構的大規模生產，展示了其在多個領域廣泛應用的潛力。」這項超快速 3D 打印技術，名為數位無相干全息光場合成（DISH），是體積加法製造（VAM）的一項進步。常規 3D 打印機如同一位耐心的石匠，一次打印一層薄薄的塑料，過程緩慢而機械。然而，DISH 更像是一台高科技投影機，能夠同時在樹脂容器內雕刻出整個三維物體，無需移動的臂、無需噴嘴的點擊聲，亦不需要等待層的乾燥。
DISH 方法通過使用高速旋轉的潛望鏡從多個角度投射光線，進一步推進了體積 3D 打印技術，無需物理旋轉樹脂容器。該系統運用全息圖的迭代優化，能在 1 厘米範圍內保持 19 微米的清晰度，遠超過標準鏡頭的景深限制。這使得該技術能夠在極短的時間內，以極高的精度雕刻出整個毫米級物體，無論材料是靜止還是通過流體通道移動。研究指出：「DISH 中不同角度的全息圖的迭代優化在 1 厘米範圍內保持了 19 微米的打印解析度，這遠超過了目標的景深，並使得毫米級物體的高解析度原位 3D 打印在僅 0.6 秒內得以實現。」
該團隊成功測試了各種不同粘度的丙烯酸材料。報導指出，該系統在保持 12 微米解析度的同時，實現了每秒 333 立方毫米的打印速度，這大約是人類頭髮厚度的五分之一。這一進展可能會推動高科技行業的發展，促進複雜硬體的量產，例如智能手機相機模組和光子計算元件。在醫療領域，它有助於快速創建高解析度的生物組織模型；而在機器人技術中，它促進了微型機器人和具有複雜曲線幾何形狀的柔性電子產品的發展。相關研究結果已於 2 月 12 日發表在《自然》期刊上。
