雙光子3D打印，其實專業(yè)名稱應該是雙光子激光直寫技術。為了理解這項技術，首先要知道什么叫做“雙光子吸收效應”。物質對光的吸收作用我們非常熟悉，以此為基礎的造物技術也很常見，比如用紫外光照射一些光敏聚合物質，被光照射到的地方就會固化，成為固態(tài)的物體。如果您曾經(jīng)利用光敏填充膠補過牙齒，就會有更直觀的感受了。

中學物理中我們曾經(jīng)學到過，絕大多數(shù)物質對光的吸收都是將一個光子作為基礎單位進行的吸收的，一次只能吸收一個光子。但是實際上，極少數(shù)情況下，由于物質中存在特殊的能級躍遷模式，也會出現(xiàn)同時吸收兩個光子的情況，這就是“雙光子吸收效應”。但雙光子吸收的條件非?？量?，它要求特定的物質和極高的能量密度。

通常情況下，物質與光的相互作用是一種線性作用。常見的物體，如一塊玻璃或一杯水，對特定波長的光透過率是一定的，吸收率也是一定的，這個比例并不會隨著光強度變化而變化，因此這種作用是線性的。但是雙光子吸收卻是一種三階非線性效應，即隨著光能量密度的增加，該效應會隨之加強。

這種非線性的雙光子吸收效應使得微納尺度的3D打印成為可能。既然只有當光強達到一定值，才會出現(xiàn)明顯的雙光子吸收效應，那么若是將激光聚焦，則可以將反應區(qū)域局域在焦點附近極小的位置。通過納米級精密移動臺，使得該焦點在光敏物質內(nèi)移動，焦點經(jīng)過的位置，光敏物質變性、固化，因此可以打印任意形狀的3D物體。

雙光子3D打印技術不僅可以應用到科研領域，該項技術越來越多的被利用在藝術領域。

當然了，雖然雙光子激光直寫技術在微納尺度加工領域具有極大的優(yōu)勢，但并非全無缺點：用于雙光子激光直寫技術的光敏物質種類很有限；與膠片拍攝圖像類似，而且這種光敏物質往往也需要顯影和定影等過程，將打印的3D物體固定下來，因此加工過程更為繁瑣；微納尺度的加工耗時許久，因此難以利用它加工大尺度的產(chǎn)品。