随着尤其是工业级3D打印机的质量呈现跨越式发展，专业的设计师越来越热衷于3D打印更加复杂和逼真的形状。但是新问题出现了，这一次他们受到的限制并非来自3D打印机，而是应用软件。幸运的是，近日，麻省理工学院的一群研究人员拿出了一项解决方案。他们刚刚在一篇论文中介绍了一个名叫Cilllia的设计工具，该平台可以生成细如毛发的3D打印形状。

MIT的研究人员Jifei Ou、Chin-Yi Cheng,、Liang Zhou、Gershon Dublon和Hiroshi Ishii在一篇题为《在表面3D打印微柱结构的方法（Method of 3D Printing Micro-pillar Structures on Surfaces）》的论文中介绍了这个有趣的工具。正如他们在论文中说明的那样，Cilllia的主要目的是解决当3D打印动物与人的毛发结构时，CAD软件受到的限制问题。“这主要是由于拥有精细表面纹理的CAD模型缺乏有效数字化表示。在计算机图形学中，表示表面纹理的标准方法是通过在CAD模型上放样位图来创建一种光学错觉，它实际上并不是3D结构。”他们解释说。

因此，这样的模型在打印时效果也不会理想。当然您也可以在设计软件中分别设计数以千计的毛发，但是这种做法光想想都会让人疯掉。而这正是Cilllia的用武之地。“它允许用户设计和制造尺寸小于100微米的头发几何形状。我们创建了一个软件工具，可以快速定义一根头发的角度、厚度、密度和高度。”他们写道。

更重要的是，他们通过欧特克的Ember DLP 3D打印机证明了其实际上的可行性。您可以从本文的图片中看到Ember 3D打印机用光固化树脂打印出来的样品，其精度设置为X/Y/Z轴都是25微米。

那么Cilllia是如何工作的呢？研究人员解释说，它是一种自下向上3D打印方法，可以无需任何自定义工作逐层生成毛发结构的3D打印层。“与其它表面纹理，比如皱纹，相比，对毛发进行数学概括还是比较简单的。它通常是一种高宽比的椎体，与表面垂直或有一定倾斜度。不过其高度、厚度和轮廓各有不同。据我们所知，这种椎体的直径从底部到顶部不断变细。这种方法可以让我们控制毛发的打印。”他们写道。

更重要的是，他们已经用这个工具测试过一系列毛发结构的应用类型，比如像动物或者花的模型的曲面上，甚至在刷子上按照指定的纹理打印。他们甚至可以3D打印非常浓密的毛发，稍加摩擦就可以紧紧粘在一起。所有这些毛发都可以在50微米的精度上制造出来，用户只需定义其厚度、密度和高度即可。