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研究人员3D打印射频探头头打开磁共振应用

研究人员厦门大学具有3D印刷射频(RF)探针头,能够执行常规和非传统磁共振(MR)实验。

技术技术在科学研究,地质调查和临床诊断中广泛部署,如MRI扫描。RF探针头是MR系统的核心组分,通常用于进行电化学分析,原位反应监测和MR成像。

使用3D打印,厦门的研究人员开发了一种制造具有比目前可能具有传统制造技术的更精确调整的线圈结构的定制RF探头头的方法。根据他们,本研究是第一个探讨这种用于制造用于MR系统的整合探针头的方法。

三维印刷和制造程序对不同情景的综合性MR概率。通过厦门大学/自然的形象。
三维印刷和制造程序对不同情景的综合性MR概率。通过厦门大学/自然的形象。

3D打印射频探头头

研究期间,研究人员证明了一种结合计算机辅助设计(CAD),3D印刷和液体熔化注射技术的方法,以创建一体化的MR探头头。融合沉积建模(FDM)和立体光刻技术均用于制造探头头,该探针头由具有千分尺寸导线,定制样品室和RF电路界面的RF线圈组成,包裹在单个印刷聚合物块内。

3D Systems'Projet 3510 SD3D打印机用于通过FDM制造一个版本的MR原型,打印分辨率为30μm。在印刷过程中,材料从一个打印机的双喷嘴中挤出以构造模塑结构和中空线圈空腔。对于立体光刻制作的探头头,印在嘉兴汕尾机电有限公司的旋风W-1打印机上,通过光聚合的印刷分辨率为25μm的光聚合,将模型通过层晶体形成。UV激光聚焦在光聚合物树脂的VAT上,使分子链以连接形成聚合物,其使探针头的体组成。

在印刷探针头之后,在使用液态金属灌注技术采用导电RF线圈之前进行后处理。然后将它们注入到3D印刷聚合物块内的微通道,其使用透明材料印刷,以便示出其内部通道结构。在实验表明它在电气性能和材料背景信号方面表现良好之后,打印探针头的首选材料是PLA。

印刷各种探针头以研究不同的原位反应,例如动力学监测,电化学反应监测,核磁共振(NMR)和成像。

研究人员使用3D系统公司的ProJet 3510SD 3D打印机来制造探头头。图像通过HK Additive。
研究人员使用3D系统的Projet 3510SD 3D打印机来制造探头头。图像Via

潜在的应用

除了上述实验之外,研究人员还试图通过定制设计探针头来证明其方法的普遍适用性。性能测试表明,尽管线圈材料的电导率存在一些缺点,但是3D印刷探针头以较高的信噪比(SNR)比获得图像。根据研究人员,这意味着该方法对自定义MRI应用程序具有“伟大的前景”。

该团队专注于解决RF探针头的传统制造方法遇到的精度和集成的定制加工缺点的方法,而不是优化其3D印刷替代品的性能。通过电流方法制造RF探针头在集成,定制和小型化方面面临困难。基本上,通过这些技术制造具有复杂或不规则的3D结构的RF线圈来制造RF线圈,特别是考虑到小型化的需求。因此,研究人员试图通过他们的3D印刷的实验来克服这些问题。

虽然现在性能可能仍然不如商业探针,但该研究证明了3D印刷探头头能够满足团队定制MR实验的要求。鉴于此,所提出的方法为NMR研究和临床MRI检测提供了定制探头头的基础,并在3D印刷组件MR系统中开辟了新的应用。

该研究的进一步细节可以在标题的文章中找到“用于磁共振的3D印刷的综合概率”,发表在自然期刊上。该研究由J.Xie,X. You,Y. Huang,Z.Ni,X. Wang,X. Li,C.杨,D. Zhang,H.陈,H. Sun和Z.陈。

3D印刷连续流动分离探针头(CFSP)的内部结构和分离原理。通过厦门大学/自然的形象。
3D印刷连续流动分离探针头(CFSP)的内部结构和分离原理。通过厦门大学/自然的形象。

3D打印电子产品

尽管有相对的婴儿期3D打印电子产品与其他添加剂制造应用相比,新技术在该空间中不断发展,而潜在的应用是不断扩展的。

在这个区域的最前沿是纳米尺寸,以色列3D印刷电子公司。2019年9月,该公司宣布正在开发3D印刷电容器使用它蜻蜓电子添加剂制造系统。不久之后,纳米维度宣布与韩国科技创新中心的多年协议Chungbuk Technopark.(CBTP),公司与企业开发功能齐全,3D打印的物联网通信设备为他们的第一个合作产品。

最近,该公司与军事传感器专家合作HESOLDT.成功打印和组装双面层印刷电路板(PCB),带来3D印刷高性能电子元件的开发一步更近。

其他地方,基于硅谷的启动太空铸造厂正在展望介绍等离子3D打印进入电子行业,而研究人员来自加州大学洛杉矶(UCLA)设计了一种近乎生产3D印刷电子产品的方法速度速度五倍比传统技术。2月,高精度微型分配器制造商nscrypt.成功了微散,一致的50微米焊料和粘合点对于3D印刷电子设备,可以为焊点直接和精确地打印到平坦和不规则形状的电子板上。

最近,3D打印机制造商Azul 3D与电子公司合作杜邦介绍“下一代3D印刷技术”进入电子材料行业,研究人员麻省理工学院的计算机科学和人工智能实验室开发A.新颖的3D设计环境被称为'形态传感器'为了允许使用电子活力和机械功能的3D打印设计的定制部件,以及德国电子3D印刷公司NeoTech AMT.与联合项目开始汉堡大学开发A.AI驱动质量保证系统用于3D印刷电子产品。

特色图像显示纳米尺寸的蜻蜓LDM 3D打印技术。通过纳米尺寸的照片。
特色图像显示纳米尺寸的蜻蜓LDM 3D打印技术。通过纳米尺寸的照片。

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