用于开源显微镜的一体式 3D 打印柔性平移台

开源硬件有潜力彻底改变我们构建科学仪器的方式；随着易于获取的 3D 打印机的出现，机械设计如今可以比以往更快、更容易地共享、改进和复制。然而，打印部件通常为塑料材质，与传统机械加工机构相比往往性能不佳。我们通过利用塑料的柔顺性，制造出一个整体式 3D 打印柔性平移台，克服了 3D 打印机构的诸多局限。该平移台能够在 $8\times8\times4\,$mm 的范围内实现亚微米级运动，仅需极少的打印后清理工作，并可通过易得的步进电机实现自动化。由此得到的塑料复合结构刚度极高，且漂移极低，在无温度稳定的情况下，一周内移动距离小于 $20\,\mu$m。这使我们能够构建一个具有出色机械稳定性的微型显微镜，非常适合在培养箱或通风橱中进行原位延时测量。其易于制造的特点使其适用于需要可处置性的防护设施，以及需要并行使用多台显微镜的实验。基于打印柔性件的高性能机构不必局限于显微镜，我们预期它们将在实验室内外的其他设备中得到应用。