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有了这层“保护伞”,再也不用担心3D打印文件被盗!

纽约大学Tandon工程学院的一组研究人员找到了一种防止3D打印黑客和网络盗窃的特殊方法。他们故意在CAD文件中嵌入缺陷,从而让黑客无法正常使用被盗文件,从而有效地打击了知识产权窃取。这项研究已经发表在《材料和设计(Materials and Design)》杂志上。 在嵌入缺陷的同时,研究员还开发了一个系统,一组精确的参数和打印条件,可以自动识别和反转这些缺陷,只有那些拥有知识产权的人才可以访问这个参数系统。这意味着如果黑客尝试3D打印被盗文件,他们的模型将出现严重的物理缺陷或一个不自然的低分辨率。 研究人员加入CAD文件的“缺陷”包括隐藏在部件内的2D和3D形状,这些形状会削弱结构本身或让结构不具功能性。在一个例子中,一个空心球被加入一个立方体形状的零件的内部。使用保密参数3D打印时,球体会被删除。 虽然研究人员相信他们的研究可能会有力地打击网络盗窃,但认为这种不寻常的安全措施应该与常规的安全措施,如加密和密码保护同时使用,而不是取代它们。新方法的最大优点是即使文件被盗,它们仍处于某种程度的保护中。这种方法旨在设置第二道防线,阻止被盗文件被正常使用,而不是防止文件被盗。 (编译自3ders.org)

2018-12-08 10:02:21

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福特谢尔比野马GT 500车型3D打印零件将亮相底特律车展

近年来,美国著名汽车制造商福特加大了对于3D打印技术的应用并取得了一定的成效。前不久,福特新款Ranger皮卡的3D打印注塑抬升装置、2017款Mustang敞篷车3D打印车窗校准件、Escape SUV和Fusion轿车3D打印配件抬升装置还获得了塑料工程师协会颁发的汽车创新奖。 福特公司还在密歇根州雷德福德投资4500万美元,开设了一家集3D打印、增强虚拟现实、数字制造等技术于一体的先进制造中心。该中心引入了10家3D打印制造企业,总共配备了23台工业级3D打印设备。还有专人进行包括沙子、尼龙、碳纤维等3D打印材料的研发。此外,中心目前正在研发的应用软件还将为公司节省超过200万美元的研发成本。 最近,福特公司再次成为行业内备受瞩目的焦点。据悉,福特即将推出的2019款谢尔比野马GT 500车型将配有两个用于支撑刹车系统的3D打印支架。这两个3D打印支架就是在先进制造中心直接3D打印的。据悉,该款3D打印支架联同其制造过程均会在明年1月的底特律北美国际车展上正式亮相。 除了福特谢尔比野马GT500之外,为中国市场特别制造的F-150猛禽也专门配备了3D打印的内饰件。除了3D打印技术外,先进制造中心还使用了增强虚拟现实技术来帮助完成模拟生产线的汽车装配流程。而协作机器人的应用,则能够帮助福特在工厂正式进行汽车生产前,识别和解决可能存在的问题。

2018-12-07 10:35:10

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小白鼠:为什么每次都是我?

随着3D打印技术在各行业的广泛应用,3D打印也逐渐被我们所熟悉了解,但论及使用的深度、广度,以及取得的突破性成果而言,当属医疗领域无疑。俄罗斯的一位科学家就表示,他们不日便会展示世界上首个3D打印的可移植器官——甲状腺腺体。 不久后,这位科学家便实现了承诺,他们宣布,他们已经制造出世界上首个3D打印的可移植甲状腺,它会被用在一只老鼠身上。 由Vladimir Mironov教授领衔的研究团队之所以将甲状腺作为他们第一个3D打印的器官,主要是因为其相对简单。换句话说,先通过完成像这样相对较小的目标,对接下来的更进一步的研究很有帮助。   “我们将用放射性碘关闭(实验室小鼠的)甲状腺,这将引起老鼠体内激素水平的下降。”Mironov教授表示,“然后,我们将在老鼠体内植入生物打印的器官,如果激素水平恢复正常,这意味着我们成功了。” 据悉,该甲状腺腺体是用干细胞和该团队之前开发的“生物墨水”打印的。为了确保小鼠不会对该器官产生排异反应,所用的细胞都是来自小鼠的脂肪组织。为了确保这些细胞提前做好打印准备,科学家们首先将它们转化成“球状体”——或结层的细胞,随后将其置于水凝胶内,这样更便于进行打印处理。当器官打印完成后,它会被放置在一个生物反应器里,上述的水凝胶会溶解,留下甲状腺器官自己发育成熟。 Mironov教授表示,当完成甲状腺的测试之后,他们团队的下一个目标将是3D打印出一个肾脏——一个更复杂的器官。如果这一切研究都顺利的话,那我们距离3D打印人类的内部器官又近了一步,这将影响到人类的未来,以及人类的进化。

2018-12-07 10:26:04

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这么高大上的3D Copypod你见过没有?

我是谁?我在哪里?为什么这么多镜头对着我? 北京众建筑(People’s Architecture Office)旗下的众产品(People’s Industrial Design Office)设计和制造了一个名为3D Copypod的东西。受到霍伯曼球面(一种会变形的玩具)启发,3D Copypod本质上是一个可伸缩的结构,可以扩展成为一个3D扫描亭,用于3D扫描人或物并将其转换成可3D打印的模型。众建筑于2010年成立,是一家创新性设计合资公司。 与其他现有的摄影测量3D扫描亭相似,3D Copypod配备有一组DSRL相机,每个都有一个固定的焦距。“扫描亭中的对象被一百多个焦距固定的数码单反相机包围。通过最小的调整,3D Copypod可以收缩去扫描小物体,或扩大去扫描一群人,”设计团队解释说。 3D Copypod结合了一个等动力体结构和铰接式剪刀接头,可以轻松扩展和收缩。这个功能不仅让3D Copypod可以3D扫描各种尺寸和形状的东西,还能实现轻松运输。 在3D Copypod里面,每个单反相机与一个节点相连,能随着扫描亭的缩小或扩大均匀移动。为了获得最佳的3D扫描结果,PAO团队还在扫描亭的外部安装了数个半透明面板,并从里面打光,以确保一个“无阴影环境”。 因此,3D Copypod能捕获可发送至3D打印机的高分辨率数字模型。“由于使用相机,即使是运动中的对象也能被高品质和全彩拍摄,”设计团队说。 (本文编译自3ders.org)

2018-12-04 10:30:47

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我们为什么常说3D打印教育很重要?

最来自澳大利亚悉尼麦考瑞大学的研究人员对小学创客空间中的3D打印和3D设计的影响进行了为期一年的研究,而该研究的初步结果是让所有研究人员都很满意的。 为了麦考瑞大学的研究,来自澳大利亚三所学校的27名教师完成了Makers Empire Learning by Design专业发展课程。之后,教师随后使用Makers Empire 3D软件共同教授24个3D打印和设计课程,累计总共有500多名学生。 在课程和课程计划实施之前,期间和之后,记录了对工作人员的意见和观察,以及对课堂内外学生的明显影响。此次研究由新南威尔士州教育部资助,AusIndustry Innovation Connections资助,国家创新和科学议程的一部分,3D打印教育和软件提供商 Makers Empire,总部设在阿德莱德。研究报告由副教授Matt Bower,Michael Stevenson博士,Garry Falloon教授,Anne Forbes博士和Maria Hatzigianni博士共同撰写,每个人都有早期儿童研究,教育,科学,技术,工程,数学(STEM)的经验、实践。 根据教师反馈中讨论的术语的定量分析,100%(31个)3D打印和建模课程具有高水平的学生参与度。此外,创造力(在答复中记录的频率为71%)和设计思维(以64.5%的频率记录)是整个研究中学生展示的两项最佳技能。 另一个意料之外的结果是教师和技术之间的合作增加,包括一些人愿意在其他课程中引入类似的教学法。“几位老师表示,他们已经转变为更加协作,灵活,适应技术的教学方式,许多老师与学生建立了学习伙伴关系。” 根据教师小组的反馈,研究人员在结果之后会做出一系列“未来考虑”。他们觉得学校有必要为学生和教师提供必要的时间和空间,在课程中推广3D打印和3D设计相关教育课程。 (本文转自3D打印在线)

2018-12-03 10:06:35

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最新的3D打印领域新突破!你知道吗?

3D打印领域又有新突破啦!日前,密歇根科技大学的研究人员研发出了可3D打印的聚合物造粒切碎机。该切碎机可将3D打印线材切成用于熔融颗粒制造(FGF)3D打印机的颗粒,也可再次挤出为新的卷轴线材,用于标准熔融沉积成型(FDM)3D打印机。 熟悉FGF的人都知道,FGF的一大特点是原材料成本低,因为它用的颗粒塑料比卷轴线材便宜的多。研究人员在论文中指出,“商用线材的加价超过基础商用聚合物,但是商用线材的成本确是颗粒塑料原料的5到10倍”。鉴于此,研究人员发明了专门将卷轴线材(具有大标记的那种)转化为颗粒,这样便可以较便宜的价格直接购买颗粒塑料。 该切碎机的特点在于可以经济便利地小规模生产定制混合聚合物。由于大多数零部件都是3D打印的,制造切碎机的原料价格仅185美元。这也意味着任何有线材挤出机的制造者都可以利用卷轴线材自行制造混合线材。虽然大部分聚合物材料都可以采购颗粒形式的,但有了切碎机制造者可以将特定的混合线材制成颗粒,然后与其他特定或原始聚合物混合。 研究人员表示颗粒大小可以通过调整发动机的RPMs进行控制,并且可以同时将两种或多种线材制成颗粒,这对于设置专门的颗粒混合比例非常有帮助。切碎机配有两个发动机,每小时产量1KG。研究人员测试了几种塑料材料,包括PLA,ABS,咖啡填充的PLA,PP,PETg和NinjaFlex,并且由于其灵活性,只有Ninja Flex不起作用。 在第一次挤出循环期间,热塑性塑料的机械性能降低了10%,因此塑料只能循环几次,在混合物中加入一些原始颗粒物有助于保持机械性能。粗略切碎的再生塑料挤出制成线材后也可以制成颗粒,然后通过再次挤出提高线材的质量。研究人员希望该技术可用于将更多废弃木材纳入生物聚合物复合材料中。 (本文转自3D打印世界)

2018-12-03 09:30:32

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月球村计划启动!殖民月球不只是天方夜谭...

近几年来,欧洲航天局(ESA)一直在研究如何在月球上建造一个可居住村庄的计划,而在这个计划中3D打印是它的重要组成部分。由于建造物资无法在宇宙飞船上进行运输,因此在月球上建造栖息地将涉及使用月球表面上的材料进行3D打印。在一篇题为“月球村的增材制造”的论文中,一组研究人员研究了月球上3D打印结构的可行性,以及可能使用的3D打印技术。 论文介绍了五种不同的结构概念: 球形充气、球形气动外壳、内部结构笼、支撑地板、墙壁和设备 Tuft-Pillow,一种结构概念,由使用纤维复合材料的绗缝充气加压拉伸结构组成 火山口中的月球基础电缆结构,将使用月球上的自然特征来减少挖掘和所需的屏蔽量.三铰拱主体结构,是应对结构要求的有效方法 月球熔岩管,涉及在月球表面下建造 研究人员讨论了使用原位资源或风化资源在月球上发现的材料的想法。已经进行了许多模拟,3D打印结构由类似于月球表面上自然发生的材料构建。“需要在类似物中测试添加剂制造技术,因为月球环境可能会影响其操作和性能,”研究人员指出。 “特别是,在重力减轻的真空中成功运行(约占地球的17%)对于机器的安装和后续使用至关重要。此外,还评估建筑物对恶劣辐射环境以及微陨石撞击的保护等。“ 需要复制用于测试的主要特征是化学成分,矿物学,粒度分布和工程特性。月球根据月球上的位置而变化,因此也需要考虑这些变化。然后,研究人员讨论了不同类型的添加剂制造以及它们如何应对于月球风化,例如,拒绝立体光刻,因为这种材料是不可行的。粉末床融合被认为是最好的方法,捕获太阳光线代替激光束。 研究人员指出了Markus Kayser在2010年进行的一项实验,其中阳光被用来在沙漠中3D打印沙子。在月球上使用这种方法需要战略性地将月球基地定位在高度阳光照射的区域,例如南极,这是欧空局提出的。 月亮村的任务旨在建造月球表面的永久性基地,为长期任务提供生命支持。使用原位资源的增材制造技术被认为是一种替代方案,可以帮助建造永久性基地,因为向月球表面输送材料的成本太高了。使用的原材料,可以概括地描述为经过几个世纪的微陨石撞击后获得的灰尘。月亮村可以成为进一步发展增材制造的适当框架,使其适应新的挑战。 (本文转自3D打印网)

2018-12-02 11:57:19

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寿命30年,长15米,国内首座打印桥你想走走吗?

2018年11月29日,“上海发布”报道了一篇3D打印塑料桥的新闻,这座桥未来将在上海的河道上安装,投入使用。以前的3D打印桥要么是混凝土的,要么是塑料的但仅供观赏,而这次的应用在国内属于首例。 这是我国首座3D打印树脂景观桥,而且即将在上海投入使用。待安装完毕后,市民可前往普陀区桃浦智创城中央公园,零距离接触这座15米长的大型3D打印作品。那么问题来了,打印这座大桥的3D打印机,岂不是也至少要15米那么大啊? 建工集团副总工程师、机施集团总工程师陈晓明博士向我们介绍,此次3D打印景观桥所采用的打印材料经过了多次对比和试验,最终选定了在ASA(一种工程塑料)中加入一定比例的玻璃纤维,这种材料具备了高耐候性、高弹性模量、高屈服强度和高抗冲击强度等特点,且能承受长期的日晒雨淋,同时满足3D打印材料和建筑材料的要求,确保桥体的强度和牢度都符合国家建筑行业标准。 该材料由Polymaker专门为这个项目定制开发。最后选择的AS100GF材料除了在使用性能方面的考虑,在打印性能方面也保证了打印过程不会被翘曲等问题所破坏。 此次打印的树脂桥,乳白色的桥身呈现出流线型,将成为桃浦创智城中央公园的一道风景。在打印工艺上,通过多次打印试验和不断优化,采用预热及后保温装置,提高打印作业空间的温度,保证了3D打印材料层层粘结力;同时设计研制了拍打装置,经过了几百万次的拍打,显著提高了打印效果。 由机施集团自行开发的龙门架复合3D打印机器人系统,是此次3D景观桥成功完成的“功臣”。这套系统主要由3轴龙门结构、6轴高精度工业机器人、高速挤出装置(数控喷嘴)组成,让3D打印精度更高、尺寸更大、可满足的空间结构更多。 3D打印不仅是一种全新的建筑方式,更是一种颠覆传统的建筑模式。在景观桥3D打印现场,打印机器人有条不紊地吐料、拍打、粘合,不仅工人少了,而且现场干净整洁,没有产生扬尘和建筑垃圾。除了人力成本的降低和文明施工的提升,整座景观桥打印只用了不到40天时间,智能建造让速度有了大的飞跃。 陈晓明博士告诉我们,机施集团数字三维建造中心作为上海建工集团主攻智能建造的重要研究中心,之后还将深入对3D打印技术的研究推广,致力于让3D打印在建筑领域更为普及,让智能建造、智能建筑更好地服务城市建设。 (本文转自南极熊)

2018-11-30 13:25:35

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出现了!打印界的"拷贝忍者"...

哪种方法可以确保艺术作品的准确色彩再现?来自麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的一个团队提出了一个名为RePaint的系统,用于复制绘画,它结合了3D打印和深度学习,高度逼真地“拷贝”了那些画作。 传统上,绘画的色彩再现使用2D打印机进行。然而,它们具有高保真色彩再现的严重缺点,因为2D打印机具有仅四种墨水(青色,品红色,黄色和黑色)的固定组。研究人员发现了一种更好的方法来捕获更全面的色彩,他们使用了一种称之为“颜色调整”的特殊技术,它涉及使用3D打印机和10种不同的透明油墨,这些油墨堆叠在非常薄的层中,他们将他们的方法与一种称为半色调的数十年前的技术相结合,其中图像由许多小的彩色点而不是连续的色调创建。该团队表示,结合这些,更好地捕捉了颜色的细微差别。 为了测试RePaint,该团队复制了一些由艺术家合作者创作的油画。该团队发现RePaint在为不同艺术品创建精确色调时,比最先进的物理模型准确度高出四倍以上。 AI和分层方法过于耗时,将复制限制为名片的大小。由于墨库有限,该系统也无法完全复制某些颜色,如钴蓝。有了更大的色彩范围,可以使用哪种油墨用于哪些油画仍然存在问题。该团队没有使用更费力的物理方法,而是培训了深度学习模型,以预测不同油墨的最佳堆叠。一旦系统掌握了这一点,他们就会输入绘画图像并使用该模型来确定在特定绘画的特定区域应使用哪些颜色。他们也希望能够获得更好的细节来解释表面纹理和反射等方面,以便它们可以实现特定的效果,如光泽和哑光饰面。 科学家们相信他们将来能够解决所有这些问题,而更先进的商业3D打印机可以帮助更有效地制作更大的画作。 上图中,上方的为原创的画作,而下方的是复制品。 根据研究人员的说法,RePaint可用于重建家居艺术品,保护原件免受博物馆磨损,甚至帮助公司制作印刷品和历史作品的明信片。“如果你只是在画廊中重现一幅画的颜色,那么你家中的画面可能会有所不同。并且我们的系统可以在任何照明条件下工作,具有强大的色彩再现能力。”一位关于该系统的论文的作者Changil Kim表示。据悉该系统将在亚洲在十二月的 SIGGRAPH展出。 (本文转自3D打印网)

2018-11-30 10:35:23

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素食者的福音-3D打印出代替肉类的食品啦!

近日,美国政府发布了一份令人震惊的报告,报告称气候变化将对该国造成恶劣影响,气候变化将导致重大问题这一事实并非新消息,但这份报告比以往任何时候都更可怕,警告美国数千人面临死亡威胁以及高额的经济损失。这些影响比大多数人想象的要快,虽然报告侧重点在于美国,但整个世界都处于危险之中,整个世界需要立即开始做出重大改变,以避免造成更严重的破坏。   虽然可以采取一些行动,包括寻求更多的替代能源,但许多科学家认为,人类大量消费肉类是也是重要原因。畜牧业生产是造成大量有害排放的原因,如二氧化碳和甲烷,更不用说为了为牲畜养殖腾出空间而被砍伐的大片树木了。      这很容易暗示每个人都停止吃肉,但许多人不愿意这样做,担心膳食蛋白质的流失以及肉类味道很好这是事实。虽然存在大量的肉类替代品,但素食汉堡的味道与真正的牛肉馅饼的味道并不相同。但是一些公司正在努力真正地重现素食替代品肉类的味道,其中一家公司是Jet-Eat,这是一家以色列初创公司,正在使用3D打印来制作具有肉味和质地的植物性食品。 “以色列是3D打印和数字印刷创新的发源地,并且是使用技术解决传统市场问题的真正专家,”创始人Eschchar Ben Shitrit说。 如今,数字印刷正在从器官到牙科等各个领域得到应用,我相信,在日益数字化的世界中,它也可以应用于食品领域。肉的特征在于四个组成部分:肌肉,脂肪,肌红蛋白和结缔组织。我们用我们的3D打印机和精确的配方复制了肉类的复杂基质。 Eshchar Ben Shitrit      Jet-Eat成立于2018年初,目前有五名员工。它从天使投资者那里筹集资金,目前正在进行种子投资,目标是到2020年将其产品投放市场。今年早些时候,该公司参加了由欧洲研究所发起的为期四个月的加速器计划。以色列理工学院的创新与技术(EIT)食品加速器网络。之后被选为EIT Food Venture Summit的决赛选手。获胜者将赢得68,000美元,结果将于本周公布。    Jet-Eat与Technion密切合作,并正在使用其实验室测试3D打印的“肉”的质地,味道等。 来源:中国3D打印网

2018-11-28 10:09:33

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全球第一款3D打印电动摩托车问世

NOWLAB和3D打印机制造商BigRep已经开发出世界上第一台全3D打印和功能性电动摩托车NERA。 由Marco Mattia Cristofori和Maximilian Sedlak设计,未来主义的Nera电动自行车仅由15个零件构成。 所有NERA的自行车零件(不包括电气元件)都经过3D打印,包括轮胎,轮辋,车架,前叉和座椅。BigRep首席执行官Stephan Beyer博士说:“这些令人兴奋的原型不仅展示了FFF大尺寸3D打印技术在AM中的能力,还强调我们作为市场创新和思想领导者的独特能力,将尖端技术从设计变为现实,为我们的工业客户提供市场增值导向。” 在建造NERA时,工程师并不是简单地适应传统的摩托车设计,而是专注于为大幅面FFF技术创造自行车。 NERA的众多创新之一是带有定制胎面的无气轮胎; 轻量级菱形轮圈,灵活的保险杠(代替悬架)和电动发动机,安装在可定制的箱子里。“NERA结合了NOWLAB开发的几项创新技术,如无气轮胎,功能集成和嵌入式传感器技术”,NOWLAB的联合创始人兼常务董事DanielBüning解释道。 “这辆自行车和我们的其他原型车突破了工程创意的极限,并将重塑我们所知道的AM技术。” 今年3月份,美国新创公司Divergent,在18号的洛杉矶车展当中,首度跨足二轮领域,展现他们超凡的工艺水准,打造一台车架透过3D 打印制成的NK 街车「Dagger」,Divergent 老板Kevin Czinger 表示:「Dagger 展现出我们的技术水准已经领先群雄,不论从卡车到二轮摩托车,我们做到了跨领域的平台技术!」 今年4月份,在西班牙的一场科技展览中,BMW以S1000RR为基础展现了该3D打印车架,也代表着未来在金属件的生产过程有可能更加简洁。这组车架第一眼看去,复杂的细部线条贯穿全车,多处篓空的车架、摇臂像极了动物的骨骸。 来源:中国3D打印网

2018-11-27 13:40:09

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比头发丝细1000倍!号称世上最轻的金属材料是..

微晶格阻尼材料-据说这是世界上最轻的金属材料。波音公司曾在2015年展示了他们独特的3D打印微点阵结构材料的巨大潜力,该材料的研发背景是2011年由波音子公司HRL实验室为国防高级研究计划局开始研发的。重量比塑料更轻,壁结构比人的头发丝还细一千倍,密度仅为0.9毫克/ CC,该结构是一种由相互连接的空心管金属晶阵,这使得它具有非常强的抗压缩能力和高水平的吸收力。 那么此类微晶格结构的制造思路和商业用途具体是怎样的呢?今天我们将来给大家揭示其背后的理念与技术:3D打印与材料学,结构力学的结合。 不再依赖于温度 通过3D打印技术创造的这一突破性的金属结构,其基本的架构是通过UV光固化聚合物形成的模板。然后使用化学电镀的方法为模板镀上一层超薄的镍,再除掉热聚合物模板材料,只留下空心的金属结构。该金属结构的99.99%都是空气,纳米固体结构只占0.01%,空心管壁厚度仅100纳米,比头发细1000倍。 在此之前,市场上通常使用的是粘弹性阻尼材料,这些材料通过在应力下滑动的聚合物链吸收能量,不过,粘弹性聚合物的功效强烈依赖于温度,因此,粘弹性聚合物仅在较小的温度范围内表现出高阻尼系数,而在极端温度下则性能较差。通过利用中空管弯曲的能量吸收机构(如微晶格所提供的),HRL实验室的研究结果可以提供高阻尼的性能,特别是适用于声学,振动或冲击领域的阻尼用途。   据了解,HRL实验室实现的中空管壁厚与直径之比小于3.ε,中空管直径在10微米到10厘米之间。材料方面,中空管由金属、陶瓷和塑料材料形成。微晶格适于在大于300摄氏度的温度,低于负100摄氏度的温度或在超过200摄氏度的温度范围内提供阻尼用途。   阻尼的物理意义是力的衰减,或物体在运动中的能量耗散。通俗地讲,就是阻止物体继续运动。一般来说,材料的阻尼系数越大意味着其减震效果或阻尼效果越好。但是并不是阻尼越大越好,阻尼大到一定程度时两个物体之间变成了刚性连接。当然,微晶格需要阈值应力以触发屈曲和伴随的能量吸收等特性是可以设计的。通过制造这种具有类似于粘弹性阻尼材料的金属或陶瓷微晶格材料,同时保留金属或陶瓷的优点,例如温度不敏感(与粘弹性仅20-30摄氏度范围相比)。 可期待的商业化前景 微晶格材料可用作吸声器,其比传统的吸声器更薄更轻。另外,它可以用在汽车中作为减振器来减弱声音并提供冲击保护。可扩展的商业化前景包括可以用作约束层阻尼器,以抑制平面或旋翼机机身中板的振动。这是一种具有较低的重量,较低的温度依赖性和多功能特性的材料,而3D打印让这种新型的材料成为现实。 (本文转自3D科学谷)

2018-11-26 09:45:25

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在月球上3D打印!你觉得行不行?

虽然说早在几十年前人们就已经成功登月了,但是这并不意味着人类登月是一件容易的事情,实际上每一次登月都需要耗费大量的燃料,每个螺丝刀和支架都会增加重量并占用空间,因此该领域的工程师一直在寻找减少火箭内外物质质量的方法。比如使用月球上自带的材料来制作飞船所需的零件,欧洲航天局(ESA)就已经用月球风化土进行3D打印试验了几年。 ESA材料工程师AdvenitMakaya报告说,“这些部件具有最好的打印分辨率,使用由复合材料模拟物制成的物体,展示了高水平的打印精度,并扩大了这些物品的使用范围。如果需要打印工具或机械部件来更换月球基座上的破损部件,那么打印物品尺寸和形状的精确度将至关重要。“ 负责3D打印的是奥地利公司Lithoz。自2011年以来,Lithoz一直在开发,运营和销售专业陶瓷3D打印机,因此它们是模拟月球风化的首选。他们的LCM(基于光刻的陶瓷制造)技术是SLA3D打印的一个转折点,其中与诸如铝和氧化锆之类的化合物混合的光聚合物通过定向光逐层固化。然后将部件在烘箱中烧结以硬化。 他们利用风化层3D打印出螺丝,齿轮和喷嘴。Lithoz首席执行官JohannesHoma补充道:“由于我们在陶瓷增材制造方面的专业知识,我们能快速打印出我们想要的零件。我们相信月球的陶瓷增材制造潜力巨大。“通过使用月球的尘埃,宇航员们可以制造替换零件,工具,家具,甚至他们的房屋。这意味着不仅可以节省大量的火箭燃料,因为光聚合物与水泥相比非常轻,而且还增加了殖民者的舒适性和安全性,因为当他们想到一个新的解决方案时,在他们遇到紧急情况时,不必等待从地球运出的部件。 (本文转自3D虎)

2018-11-26 09:26:06

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具有强大弯曲刚度的3D打印材料诞生了

任何事物都有它的两面性都有优缺点,3D打印也不例外。而3D打印中一个十分常见的缺点就是用它生产出来的部件其强度比不上传统制造业生产的部件强。不过伴随着3D打印材料和技术的不断进步,3D打印的零部件也展现出来独有的强度、耐用性已经和传统技术制造出来的部件旗鼓相当,甚至还超越了传统制造。现在位于来自美国威斯康星州的首府麦迪逊的威斯康星大学麦迪逊分校的研究员已经开发出了必其他用在建筑上的材料强很多的3D打印材料。 工程物理学教授Roderic Lakes和研究生Zachariah Rueger 3D打印了一种材料,其行为与Cosserat弹性理论一致,也被称为微极弹性。在高压力环境下分析其物理性能时,物质底层结构中的理论因素。Lakes和Rueger使用该理论设计了一种聚合物晶格,其弯曲刚度比经典弹性理论预测的高30倍。晶格由排列成重复十字交叉设计的聚合物带组成,可以增加强度和耐用性。 “如果你的材料中有底层结构,比如一些泡沫、格子和纤维增强材料,那么它比经典弹性理论能够处理的自由度更大,”Lakes说。“所以我们正在研究材料的自由行为,而不是标准理论所预期的方式。” 材料自由打开了创造不受压力集中影响的新材料的“大门”,即比任何其他材料都更加坚韧。实际应用可能包括使飞机机翼更加抗裂。如果飞机机翼出现裂缝,应力集中在裂缝周围,使机翼更弱。 “你需要一定的压力来打破某些东西,但如果它有裂缝,你可以用较小的压力来打破它,”Lakes说。 然而,Cosserat理论产生了压力分布不同的材料,使其变得更加困难。这种行为可以在骨头以及某些类型的泡沫中看到。但是,当制作泡沫座垫时,工程师对泡沫的底层结构没有太多的控制,因此他们对调整Cosserat效果的能力有限。 然而,Lakes和Rueger可以在其3D打印材料中调整Cosserat效果,使其非常强大。 “我们开发了一种材料,我们对晶格的精细结构进行了非常详细的控制,这使我们能够在弯曲和扭转材料时获得非常强大的效果,”Lakes说。 大多数建筑物都是根据经典弹性理论设计的,如建筑物、飞机、桥梁和电子设备-但这种基于Cosserat理论的新型设计可以产生出众的材料。通过3D打印材料,工程师可以更好地控制其性能和结构,这可能会导致一种新的建筑方式,或者至少可以设计某些部件,比方说前述的飞机机翼。 Rueger和Lakes发表了题为“横向各向同性聚合物晶格中的强Cosserat弹性”的论文。 (来自OFweek3D打印网)

2018-11-24 13:00:33

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CMU设计出了一台开源3D打印机

来自CMU(卡耐基梅隆大学)的研究员开发出了一台成本较低且开源的生物3D打印机。之后他们便在HardwareX上发表了一篇论文,这篇论文当中就提供了在台式FDM 3D打印机上安装基于注射器的大容量挤出机(LVE)一整套的完整说明。 LVE允许用户以高分辨率和规模打印人造人体组织。它旨在打印一系列材料,包括生物聚合物,水凝胶,糊剂和环氧树脂。 作为论文的作者之一,卡耐基梅隆大学生物医学工程副教授Adam Feinberg说:“LVE 3D生物打印机使我们能够在整个人类心脏范围内以高质量打印更大的组织支架。” 开放式技术,使3D生物打印更易于访问 费恩伯格表示,LVE的安装价格可能低于500美元。这些修改应用于PrintrBot Simple 3D打印机,尽管作者说LVE应该与许多台式FDM 3D打印机兼容。 大多数商用3D生物打印机的成本在10,000到200,000美元之间。市场上最便宜的3D生物打印机是Allevi 1,价格为4,995美元。Feinberg声称LVE“至少与许多花费更多钱的[3D生物打印机]相同”,尽管他没有命名任何特定的3D生物打印机进行比较。 理论上与任何开源FDM 3D打印机兼容 卡耐基梅隆大学材料科学与工程系毕业生Kira Pusch表示:“我们所创造的是一款大容量注射泵挤出机,可与几乎任何开源熔融成型(FDM)打印机配合使用。这意味着对于使用3D打印机的人来说这是一种便宜且相对容易的适应。“ 费内伯格在卡耐基梅隆的实验室致力于开发更多的开源生物医学研究,加速生物医学创新的速度。费恩伯格说:“这实际上是关于****开放化技术,并试图让它进入更多人的手中。” 我们认为这是我们推动开放源代码环境推动该领域发展的众多技术中的第一个。 △LVE所需的所有3D打印组件的开源3D模型 曼彻斯特大学的研究人员正在使用3D生物打印技术制造人体细胞模型,希望找到阿尔茨海默病的原因。一篇题为“用于台式3D打印机的大容量注射泵挤出机”的论文详细介绍了该文章中的3D生物打印机,并在线发布在HardwareX杂志上。它由Kira Pusch,Thomas J.Hinton和Adam Feinberg编写。 (来自OFweek3D打印网)

2018-11-24 10:30:45

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全球最快3D打印速度再次刷新!达到了惊人的...

据多家外媒报道,美国东部时间2018年11月6日,早上 8:09 ,全球最快3D打印速度再次被UNIZ科技改写!UNIZ科技的桌面级3D打印机在cUDP(连续单向剥离)超高速模式下,实现了1200mm/Hour惊人打印速度。而同行业的其他3D打印机平均打印速度在20-50mm/hour。 而就在改写这次记录之前,UNIZ科技研发的3D打印机已经是行业内打印速度最快的产品,NP(自然分离)模式可达到200mm/Hour,cUDP超高速模式下可达到600mm/Hour的速度。本次的技术突破更是把速度提升了一倍,打破了自己保持的最快纪录。 对于这次打印速度上的突破,对3D打印行业的发展具有极大的促进作用。3D打印是个新兴产业,相对大批量工业生产、因其高成本和打印速度慢等短板,使得3D打印在传统的工业生产制造中只能扮演辅助的角色。然而这一切即将被改变。 UNIZ科技带来的这场变革,将会使3D打印行业前所未有地更多地参与到各行业中。以珠宝行业为例,一位专业的雕刻工匠平均一周能雕刻出2-3个珠宝模型。但UNIZ 科技的3D打印机只需要一小时就可打印80个模型,这在保证了高质量和高精准度的同时,大幅度提高了生产效率,降低了时间与人力费用成本。 1200mm/hour打印速度的实现也通过快速生产专门的医疗器具来为医疗行业提供更多服务。UNIZ科技 3D打印机可以帮助医生为患者定制并快速打印出手术所需医疗用具,且不需要第三方的参与。这在很大程度上缩短了手术准备时间,降低了手术风险,为患者争取了更多保障。 随着打印精度和速度的不断提高,3D打印将会参与到更多生产环节中,并在生产过程中扮演至关重要的角色,节省更多生产时间及成本,提高生产效率。 (本文转自3D虎)

2018-11-23 10:53:34

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无需支撑!悬空打印!这家工作室厉害了!

Makefast Workshop是一家位于特拉华州的设计和制造工作室,最近他们在自己的网站页面上发布了一个教程,详细介绍了如何在没有支撑材料的情况下在半空中3D打印线圈/弹簧,这可是一项非常了不起的成就。 3D打印解锁了其他形式的制造无法实现的几何形状和形状,但每种类型的3D打印机都有其自身的局限性。对于FDM机器来说,最大的限制之一是悬伸,或任何大于45°的角度。每个部分从下往上进行3D打印,连续的层在彼此顶部构建。 因此,如果零件在其下侧具有陡峭的倾角和凹陷,则该部分将需要在悬垂区域下方的支撑材料的支柱进行3D打印。支撑材料成本高,从零件上移除时会留下瑕疵,因此大多数设计师都试图通过在FDM机器上3D打印的模型中使用减角倒角和圆角来避免悬垂。 Makefast Workshop工作室的研究人员们经过大量的反复试验,他们意识到悬垂的根本问题是层次。而他们的解决方案是:不是将层挤出在彼此之上,而是直接挤出到挤出的流本身上。 用于3D打印的热塑性塑料如ABS和PLA具有优异的玻璃 - 液体过渡性能,这意味着它们在加热和冷却时可以一致且可预测地熔化和固化。通过非常缓慢地挤出塑料,打印头被引导以相同的速率移动;打印头上的风扇几乎以它出来的速度冷却挤出,使其能够作为单个流固化到位。 当然还是有一些障碍需要克服,例如旧灯丝中的水分袋会弹出并中断微妙的流速。需要非常一致的流动和运动,因此振动也可能导致故障。一个有趣的发现是,随着零件越来越高,挤出机拉力和推力必须考虑在内,考虑到悬臂的工作方式,这是有道理的。这意味着圆柱形弹簧的g代码在顶部张开以补偿挤出机的向内拖曳,随着印刷品的高度变得越来越明显。 (本文转自3D虎)

2018-11-23 10:10:19

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螺旋南瓜和六角豆!为什么他们的食物和我的不一样?

每年一度的“生活大爆炸”博览会(Big Bang Fair)旨在推广科学、技术和数学(STEM)学科。而今年的“生活大爆炸”博览会比以往更加的有趣,因为这一次该博览会的科学家们与Canning镇的圣海伦小学(St Helen’s Primary School)合作,一起制作了了几何鱼和薯条以及六角形豆子等3D打印的食品。 来自圣海伦小学的克莱尔·奥沙利文说:“当大爆炸博览会邀请我们参加3D打印学校晚餐项目时,我们很高兴。以这种方式展示STEM项目是一个极好的机会,让我们的学生直接接触到创新技术,没有什么比理论与实际相结合更好的教育方法了。” 我们来看看菜单上都有啥:几何鱼和薯条,包括六角豆,鳕鱼和土豆、菜花齿轮、鹰嘴豆泥和鳄梨酱“蜥蜴”,斐波那契螺旋南瓜、3D西兰花星星、水果和酸奶。 年轻人对3D打印的态度的研究也揭示了他们对这项技术所具有巨大可能性的开放态度和乐观态度:五分之一(20%)的人认为我们将在3-4年内将家用3D打印机作为常态,三分之二(67%)的孩子认为这将是10年内3D打印机将普及开来。“我们的研究和试验表明,年轻人们都渴望体验新技术,”“大爆炸”博览会的组织者、英国工程学会的贝丝·埃尔古德(Beth Elgood)说。 她说:“激发年轻人的好奇心,让他们思考自己的科学、技术、工程和数学课程会把他们带向何方,这就是大爆炸公平竞赛的意义所在。”研究小组希望这种未来派的食物能激励孩子们从事科学、技术、工程和数学(STEM)方面的工作。

2018-11-22 14:34:38

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西门子制造3D打印心脏 方便医生研究测试

据英国《每日邮报》报道,随着医学个性化时代的到来,世界上最大的医用影像设备制造商西门子医疗集团运用人工智能帮助医生做出更精确的诊断,允许他们在不进行手术的情况下在模拟心脏上进行某些测试。 德国海德堡大学医院心脏科医生本杰明?梅德用鼠标和电脑屏幕代替了手术刀和手术室,小心翼翼地将起搏器的电极放入跳动的3D打印心脏中。在手术开刀之前,为了检验起搏器是否能让充血性心力衰竭患者继续存活,梅德对7497位患者心脏细胞的电特性和物理特性进行了模拟。 为了检验这项技术,梅德团队在6年间制造了100枚心力衰竭患者的仿制数字心脏。计算机根据仿制数字心脏进行预测,然后将其与实际结果进行比较。如果得到不错的结果,该系统将在一个规模更大、更多元的试验中进行测试,以在未来可以获得监管机构批准用于商业用途。西门子医疗集团拒绝透露这项技术最终何时得以投入使用,也拒绝透露其数字心脏或其他正在研发的器官模型商业化的具体细节。 专家们表示,人工智能在医疗技术上的成功将取决于能否获得可靠的数据,这些数据不仅可用于建立诊断模型,还可以预测未来数年某个特定病人的有效治疗手段。 在对心脏进行数字3D打印的过程中,人工智能的设定是将心脏的电子、物理特性以及心脏结构的数据编织成三维图像。该软件的开发者,西门子医疗高级研发总监托马索·曼西表示,这一项目的主要挑战之一是避免复杂的东西,创造一个人性化的界面。 (本文转自3D打印网)

2018-11-22 10:32:25

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3D打印技术助力全新喷气式飞行服

德国法兰克福,2018年11月13日——金属和高分子材料工业3D打印的全球技术专家EOS,于11月13日至16日亮相formnext法兰克福国际精密成型及3D打印制造展览会,并展示其在3D打印领域的多元化解决方案组合。同时,基于近期与Gravity Industries的合作,EOS也将在位于3.1展厅G50的展台展出Gravity Industries所制造的喷气式飞行服。来自GravityIndustries的飞行训练主管Angelo Grubisic博士将为大家带来飞行演示。 成立于2017年,Gravity Industries是一家以实现人类飞行为愿景的科技创业公司。这件正在申请技术专利的飞行服旨在革新交通方式,助力实现前所未有的飞行方式。该飞行服由3D打印零件、专业电子零件和五个喷气引擎组合而成。所有合成零件均以灵活且复合型的技术方式开发。这件集合了多种创新技术的飞行服具有相当于1000马力的动力性能,飞行速度更是可以达到每小时70公里以上。 EOS首席执行官表示他的团队正在不断拓宽可能性的边界。作为工业3D打印的先驱企业,EOS也秉持着同样的创新精神。为了打造这件喷气式飞行服,Gravity Industries需要高品质的零件来提供高稳定性,同时也需要减少零部件重量以支持产品的不断迭代与优化。这正是3D打印得以发挥优势的领域,因为它能够促进企业升级设计和制造方式,提供真正的附加价值。在这个时代,不断突破极限是创新的必要条件。 目前,EOS 正与Gravity Industries共同协作,通过相关零部件的设计优化与增材制造技术,不断改进喷气式飞行服的相关性能。基于EOS高分子材料技术,该飞行服的电缆路由、电子器件及电池外壳均由增材制造技术生产。同时EOS金属3D打印技术也被应用于飞行服的手臂喷气支架和推力控制器上。 在项目合作期间,研发团队通过使用铝粉材料替换钛粉材料,不仅实现了大幅成本压缩,也使手臂喷气支架的重量减轻了10%。利用增材制造技术,设计优化得以快速实现,比如实现快速的设计迭代。如今,喷气式飞行服原先的八个零件通过增材制造减少为三个,连接器数量的减少得以进一步降低了潜在风险。同时,新的仿生设计也让喷气式飞行服拥有轻量连接结构。所有这些都使得飞行服的后续组装得以进一步简化。 (来自3D打印网)

2018-11-21 14:33:03

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3D打印开发治疗缺血性心血管疾病的贴片

如今在美国境内,缺血性心血管疾病是让人类残疾和死亡的头号“杀手”,而且已经在世界各地迅速上升。所谓的缺血就是指缺氧的组织,只要出现因心脏疾病导致的血管阻塞之后,组织就会因为缺氧而死亡,这是因为携带有氧气的血细胞因为阻塞而无法通过。 当组织和器官的血液循环受损时,会出现许多严重的疾病,如外周动脉疾病、中风,甚至心力衰竭。虽然手术是一种治疗选择,可以消除腿部或心脏中较大血管的阻塞,但不能应用于较小的血管中。但不幸的是,大多数损伤首先发生在导致这些情况的位置。 由国家生物医学成像和生物工程研究院(NIBIB)资助的生物学家、工程师和医生组成的跨学科研究小组正在共同开发3D打印解决方案,以解决小血管损伤引起的缺血问题。 由波士顿大学生物医学工程教授、生物设计中心主任Christopher Chen领导的团队设计了3D打印贴片,并以各种几何图案播种血管诱导的内皮细胞,其实际上可以产生保护组织的血管网络。 此前,3D虎报道了3D打印心脏贴片的益处,因为该技术在理解心血管健康问题和推进治疗选择方面继续受益。这个团队的研究结果已于6月份对外发表,而NIBIB最近也有另外一个看法。 结果发表在自然生物医学工程杂志上,论文标题为“3D打印血管网络直接生成治疗局部缺血的治疗性血管”,共同作者包括T. Mirabella、J. W. MacArthur、D. Cheng、C. K. Ozaki、Y. J. Woo、M. T. Yang和Chen。 以下大学和机构共同致力于这项可能挽救生命的研究: 波士顿大学生物工程系和生物设计中心 Wyss哈佛大学生物启发工程研究所 宾夕法尼亚大学外科学系 布莱根妇女医院和哈佛医学院的外科 斯坦福大学心胸外科 马萨诸塞州波士顿的Innolign Biomedical “这次合作的结果是工程师如何让生物学家和医生知道我们的身体是如何工作,并使用这些信息来创造实用的创新医学治疗的绝佳例子,”NIBIB组织工程项目主任Rosemarie Hunziker博士说。 由于无法通过手术清除小血管中的堵塞物,所以其他可以诱导新血管生长的策略正在开发中。这涉及在血管内皮细胞和生长因子起作用的地方模拟人体的自然修复过程,以诱导新血管以危险的方式生长,这可以理解为世界上最不容易做的事情。 Chen说:“我们知道,当生长因子注射到组织中时,它们会诱导新血管的生产,但是以紊乱的模式无法将氧气输送到缺血组织。我们的目标是利用工程设计将新血管的发展引导到一个有序的功能网络。” 研究人员设计并制造了3D打印血管贴片(VP),并添加了几种不同的通道模式来指导组织血管的形成。这些通道内衬内皮细胞,诱导新血管生长。 具有不同通道模式的3D打印贴片在背部、左腿缺血的小鼠身上进行了测试。研究人员将这些贴片植入小鼠腿部的一个缺口内,在该缺口中移除了一段股动脉,看看它们是否能够诱导新血管生长并向缺血组织输送氧气。使用激光多普勒成像来检查是否有任何血管正在形成。 在术后5天,具有直排通道的贴片被证明具有最好的结果,因为它们诱导有组织的血管网络生长并输送氧气至缺血部位。 Chen说:“虽然我们仍处于这个项目的早期阶段,但我们对最初的结果感到鼓舞。” 没有图案的3D打印贴片几乎不会诱导任何血管形成,而栅格图案贴片恢复了缺血部位70%的氧合作用。根据NIBIB的说法,通过确定哪些通道模式可以诱导大部分血管生长,该团队展示了其新技术如何“解决这一重大的公共健康问题”。 Chen领导的研究小组将继续与生物学家和临床医生合作,并试图改进3D打印贴片的设计,以“优化它们的有效性”。 “我无法强调这个项目当前和未来的成功完全取决于工程师、生物学家和临床医生的合作关系。我们都很兴奋,因为有这么多种多样但相互依存的专业知识专注于打破这一重大公共卫生问题。”Chen说。 (来自OFweek3D打印网)

2018-11-19 14:17:38

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中国3D打印的发展速度以及对未来发展的分析

由于伴随着3D打印技术专利已经到期亦或是即将到期,出货量占比最大3D打印设备以及系统部分呈现增长快速平稳,这也将对行业规模的同步增长提供保障。 2017年全球3D打印市场价值为83.12亿美元,预计到2023年将达到353.6亿美元,预测期(2018-2023年)的年复合增长率为27.29%。 △2011-2017年全球3D打印市场规模走势 △全球3D打印产业领域布局 发达国家自2012年以来即前瞻性地****了相关3D打印产业政策,主要以美国、英国、欧盟等为代表。发达国家的政策态度展现出其对3D打印前景的强烈看好,对以3D打印为核心的制造业革命的大力支持。第三次工业革命以来,制造业转型一贯是老生常谈的话题,发达国家纷纷聚焦3D打印则将3D打印推向风口浪尖。因此,中国作为制造业大国,将3D打印纳入国家发展战略是发展制造业的必然要求。 我们中国3D打印发展起步较晚,技术积累较少,与国外存在一定的差距,且多数国内3D打印设备制造企业均需从国外巨头处进口关键零部件和打印材料,因此国内厂商应对冲击的能力较弱。 2017年,有关部门就增强制造业核心竞争力、高端智能再制造、增材制造(3D打印)等方面制定发展计划,提出在轨道交通装备等九大重点领域实现关键技术产业化等;制定新一代人工智能发展规划与人工智能产业发展行动计划,推进产业智能化升级,推动人工智能与制造业的深度融合。在国家政策的鼓励和支持下,先进制造业、人工智能等高端领域制造业投资有望实现较快增长,为制造业投资增长提供重要支撑。 2016年我国3D打印行业市场规模达到了100.2亿元,同比2015年的78.8亿元增长了27.2%,2017年我国3D打印行业市场规模约178.8亿元。 △2011-2017年中国3D打印市场规模情况 3D个人消费市场吸引了越来越多企业及消费者的关注。业界也相继出现了3D打印日常用品制品。但对于新兴的个人市场,除上述行业的普遍难题外,还面临着成本过高的尴尬。虽然市面上已出现少量千元级的3D打印机,但放眼望过去,市场上的价格仍呈现一片混乱的状态,动辄就是上万元人民币的高价,这不利于个人消费市场的发展。因此,产业链各方需共同努力,提升材料、机器的研究开发,降低制作成本、销售成本,让每个消费者都能接触3D打印,都能享受新兴科技给生活带来的美好变化。 △2011-2017年3D打印在个人市场行业应用市场规模 在全球3D模型制造技术的专利实力榜单上,美国、日本和德国均已遥遥领先。我国近年才引入3D打印技术,与国外相比差距非常大,主要体现在技术和市场应用方面,研发水平不高,与市场衔接度较低,目前还未产生较大的经济效益。我国的3D打印技术起源于西安交大、华中科大和清华大学等高校,相关的技术转化集中在校办企业。目前,行业正面临国外厂商的冲击。三维数字化及3D打印技术是支撑新一轮产业革命的关键技术之一,关键零部件、原材料、特殊软件算法等是制约我国三维数字化与3D打印产业发展的关键因素。 随着3D打印技术的不断发展,3D打印在各个行业领域逐渐得到运用,甚至像航空航天领域都有使用。但事物的发展不是一帆风顺,3D打印亦如此,现在3D打印的发展受到打印材料的制约。因为未来3D打印的真正发展将在高端领域即工业应用,而目前高端打印材料的发展尚无法满足3D打印技术发展的需要。 (来自3D打印世界)

2018-11-19 13:12:18

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给3D打印爆炸物研究提供200万美元资助的澳大利亚

作为一家位于澳大利亚的国防科学技术组织(DST)是一家公共资助的研发机构,是专门来研究能量物质的。现在这个组织已经开始研究3D打印爆炸物、推进器以及烟火的可行性。这项研究若是顺利完成或将催生“先进武器系统”的出现。 根据经验,您的3D打印件在离开打印台时不应该爆炸。如果是这样,请向您的打印机和材料供应商寻求帮助。 然而,有时候,3D打印可以用来制造可以爆炸的东西,例如爆炸物、推进剂和烟火。一项新的联合研究工作可能即将在这方面取得重大进展。 澳大利亚国防科学技术组织(DST)与维多利亚国防研究公司DefendTex、皇家墨尔本理工学院、弗林德斯大学和克兰菲尔德大学达成合作,共同探索爆炸性材料的3D打印。 国防工业部长Christopher Pyne于昨日宣布了这一消息,并认为这项研究工作可为军方带来巨大利益,在改善系统的同时降低成本并改善物流。 “这项研究可能会导致先进武器系统的生产,这些系统可以根据独特的性能和目的进行量身定制,”Pyne说。“它还应该为澳大利亚工业提供更广泛的获取途径和更高效、更环保的制造机会,为国防和工业建设等行业提供显著的成本节约和竞争优势。” 由于合作研究中心(CRC)计划,两年内将投入260万美元(200万美元)以进行3D打印的研究。 Pyne补充说,3D打印研究的结果可能具有“深远的民用和国防应用,并有助于开发澳大利亚工业中的制造技术的关键专业知识。” (来自OFweek3D打印网)

2018-11-19 10:04:37

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3D打印能解决各种“翻车”状况频现的北约军演

自古以来寒冷的天气对各国的军队产生一定的影响。哪怕是19世纪沉重打击了当时的反法联盟并建立法兰西共和国之后更是建立帝国维护了法国大革命带来的成果的拿破仑,还是先后参加了两次世界大战的希特勒最终的失败都和严寒有关。就算是当今以美国为首拥有众多先进装备的北约(“北大西洋公约组织”的简称)也没能例外。此前作为北约****的斯托尔滕贝格,在提到刚刚结束没多久的北约“三叉戟接点2018”军事演习时表示,由于许多军事设备因为严寒的缘故而出现了故障。他同样也表示,只要使用3D打印来制造备用件,不仅能更换零件,而且还免去了要从仓库搬运零件来更换的麻烦。这些问题都能迎刃而解。 在此前的三叉戟军演中,北约多国部队出现车辆打滑和翻车的故障。这是因为有些北约成员国准备得比较仓促,将一些没有防寒功能的装备拉上了训练场,所以闹出了不少笑话。比如美国的M1150突击车在行军中打滑冲到了沟里,英国和意大利的军用卡车都不同程度的发生翻车事故。应该说北约军队都明白欧洲的天气,应该有在寒冬条件下展开行动的经验,然而在这次军演中,其表现的确令人大跌眼镜。 严寒条件不仅考验着人员的意志力,还考验着装备技术。为此不少国家在寒区作战训练和装备上下了很大的功夫。比如美国非常重视提高士兵的抗冻能力,还专门成立了一个冬训司令部,让每名士兵都能够在-15度的低温环境中保持战斗力。这些受训的士兵不仅要掌握基本的滑雪技术,还要学会使用牲畜为自己运送作战装备。要是遇到特殊情况,士兵还可以放弃机动车辆,减少对装备的依赖。而且为了提高士兵的御寒能力,美军特地开发了一套“寒冷气候士兵服装系统”,这套服务系统共有7层,可保证士兵在-50度下的严寒天气中保持体温和战斗力。 跟美军一样,北约也有一套寒区大练兵的方法。比如荷兰军队为了避免在严寒天气下出现冻伤状况,特意给每名士兵配发了挖掘工具,用挖雪洞的方式进行露营,等到雪洞挖成后,可以点燃蜡烛提高温度。 相比较美军和北约,俄罗斯在武器装备方面的耐寒经验比较丰富。比如俄军北极部队所有武器都具备在-50度的低温中正常工作的能力,而俄罗斯的一些车辆装备在加装了防冻液和低温启动器后,可以在-30度以下的严寒中进行长距离拉练,按时完成机动任务。 这次北约面对寒冬中的车辆故障问题,提出了跟俄罗斯不同的3D打印零部件的建议。根据欧洲防务局的公告,他们早就开始研究3D打印技术的军事用途,好为老式武器“续命”。相比较传统机械加工技术,3D打印具有省原料,省成本,缩短制造周期等优点,这种技术不需要传统道具和夹具等多种加工工序,只需要一台设备就能快速造出任意复杂形状的零部件。战场上哪里缺零件,只要带着打印设备,就能在数十分钟内快速打印出来,立马恢复武器装备的战斗力,可以说3D打印实现了现场制造,快速补充作战消耗的目标,减轻了后勤保障压力。 在3D打印这一领域,美国和我们中国都走在了世界前列。美军已经打算利用3D打印技术进行零部件打印,以期改变战场零部件维修供应模式,而中国已经发展出了以钛合金构件为主的激光3D打击技术。相比较中美,欧洲还有许多顾虑,主要考虑到部署地条件复杂,无法控制3D打印设备。尽管如此,只要能解决武器故障问题,快速恢复战斗力,相信北约还是不会吝啬几个钱的。 (来自3D虎)

2018-11-19 09:18:10

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工业级3D打印的王者非钛粉莫属

我们中国生产钛粉的方式是以硫酸法为主,在生产中产生的废气、废酸在通过多年的探索实践,国内大部分企业都已经把它进行综合利用,中国钛粉行业协会在十三五期间硫酸法生产钛粉坚持走清洁生产、循环经济之路,当然了我国想要让硫酸法生产达到国际先进水准,生产出有着极具中国特色的优质产品,还需要很长的创新之路要走;我国氯化法生产要追赶世界必须“创新”。我国钛粉行业的“引进多于原创”,虽然说是是创新,但是也仅仅只是模仿性创新,最终制造出来的产品在质量上并没有显著提高。尽管现在我国已经是世界钛粉生产大国,可是我国钛粉企业生产出来的产品基本还依旧处于中低端水平。 钛是制造业中的圣杯,因为这种金属不仅强韧、质轻、而且具有很好的生物相容性和耐腐蚀性。所以它非常适合用来制造航空航天零部件和医用植入物。如今的研究,可用于金属3D打印的高质量、低成本钛金属粉末已经成为现实。 有关机构专注于创新材料技术和能源解决方案的开发,他们的研究成果经常被用于美国宇航局或者其它高科技领域。据释说,钛粉决定着高品质3D打印的未来。“钛粉在3D打印技术中的应用具有巨大的潜力,可以节省制造商的材料和金钱。”他说,“大量制造高品质钛金属粉末被我们材料科学家称为气体雾化的圣杯。”实验室这项新工艺中最为关键的创新就是一种新型的熔融加热导管。它能够将融化温度提高至少100℃,从而更好地适应水冷清洁熔融技术。后者是融化铸造强韧耐用航空航天钛部件的必要手段。这种新型的“热喷嘴”可以实现高能耦合雾化器的精确喂送,从而实现精细钛金属粉末的高效生产。 金属3D打印正在许多重要的行业以惊人的速度发展,比如航空航天、汽车、医疗等都已经将该技术列为制造零部件的常规手段。但是这项技术的发展目前仍受到一些因素的限制,其中最主要的一点就是可用的金属粉末材料价格较高而且种类较少。不过这种情况可能很快就会发生改变,因为之前实验室利用新技术成功实现的高质量经济型钛金属粉末材料即将商业化大规模生产。 3D打印机一次可以同时打印200多颗形状各异的假牙,只需8小时就可完工。现在每月根据顾客需要打印约三四千颗假牙(其中有部分是牙科诊所购买设备后自行打印,另有部分为接受牙科诊所订单完成打印)。我们只需要扫描一下口腔即可得到假牙的精准数据,然后就可以用3D 打印机为患者打印一颗独一无二、恰到好处的假牙。每颗假牙的打印成本在12至15英镑(折合人民币150元)之间。认为,相比传统假牙订制,3D打印订制假牙速度更快、价格更便宜。 我国3D打印技术才刚刚起步,目前在一些高新区在以钛为主稀有金属新材料产业集群已经形成,希望在不远的将来,金属3D打印将有更广阔的发展。

2018-11-18 09:00:37

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斥巨资研发纳米3D打印的爱尔兰政府

在2016年年初爱尔兰政府就宣布了一项总额达到了2880万欧元的投资计划,这项计划将是投向21项下一代的科学技术,而且其中主要的目标对象之一就有纳米3D打印技术。这笔巨额资金将用于打造研究设施和采购设备,其目的主要是创造新型就业机会。 这项计划是爱尔兰就业部(Irish Ministry for Jobs)宣布的,由爱尔兰科学基金会指导。就业部部长Richard Burton和研究、创新和技能部部长Damien English介绍了该项投资计划的细节,并称,政府将从各个领域中挑选出21个示范研究项目予以支持。 部长们补充说,这个投资计划的目标是确保爱尔兰的科学家们继续保持国际竞争力,并使其能够使用现代化的设备和设施,这将有助于他们获得来自外部,比如企业和欧盟等,的资金或者资源。就业部长Richard Burton进一步高速记者称,就业也是这一措施的一个关键目标。“我们一再明确的一点是,如果我们要提供所需要的就业增长,全国范围内的研究和创新必须加速。”他说。 那么什么样的部门将被惠及?他们选择支持的项目范围相当广泛,包括了应用的地理科学、制药、生物银行、海洋可再生能源、物联网、天文学、大数据,当然还包括3D打印技术。具体来说,他们正在寻求开发3D打印纳米材料,并着眼于与其相关的一系列应用,比如3D打印(智能)植入物等。 总而言之,爱尔兰也已经开始寻求在全球科学市场中占据一席之地,预计下一代3D打印技术将从中获益。“爱尔兰正日益成为跨国公司开发和测试明天的技术的可选目的地,这项投资展示了我们的承诺。”爱尔兰科学基金会总干事Mark Ferguson教授称:“最终,这将为处于战略领域的爱尔兰研究人员提供有力的工具以帮助他们在世界上获得领先地位。”

2018-11-18 09:00:07

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生物3D打印刮起一场医疗革命的风暴

徐弢博士在接受记者采访之前,才刚刚从远途出差归来。他的办公室位于我国广东省广州市的科学城,他的办公室内不仅光线明亮,而且窗外更是一片绿意,一只黑色的电脑包随意地放在办公桌旁边的地上。 这位细胞打印美国专利的所有者,曾打印出一只动物心脏。他以第一作者身份发表了世界上首篇学术性细胞打印论文,其首创的器官打印技术被美国《Business2.0》杂志评为“二十一世纪改变世界的六大技术之一”。2001年徐弢赴美留学,2009年回国。 一张硬脑膜补片的商业化之路 大脑脑膜受损,用一张类似膏药的膜贴上,细胞自然爬升覆盖,最终受损处愈合,所贴的膜在“功成身就”后自然降解。 这张神奇的“膏药”是生物3D打印生产的硬脑(脊)膜补片(商品名为“睿膜”),由他们自主研发,是我国首款获得中国食品药品监督管理总局(CFDA)批准的生物3D打印产品。 相对于传统技术生产的同类产品,生物3D打印生产的硬脑(脊)膜补片因高度模拟自体脑膜的ECM(细胞外基质)微观结构,不仅能快速促进自体细胞及血管定向、有序地生长爬行,而且无任何化学残留、发热及病毒传染的风险,一年后最终降解成水和二氧化碳。 世界范围内使用睿膜的患者已有数万例,其中中国一万余例。徐弢告诉《第一财经日报》记者,包括强生、美敦力等公司十几年前就开始生产脑膜补片,占据大量的市场份额,而新生面孔睿膜之所以能切入这个市场,是因为现有脑膜补片产品多为动物材料,而动物源的胶原蛋白类存在吸收过快、有发热风险等缺陷,日本甚至发生过一百多名患者因使用动物材料的脑膜补片而感染疯牛病的事件。睿膜所使用的合成材料则避免了这些问题。“睿膜刚好适应了此类产品升级换代的需要。”徐弢说。 现在听来似乎睿膜的横空出世十分顺利,实则不然。长达五六年的研发周期不谈,睿膜面世后的推广也历经困难。徐弢的搭档袁玉宇回忆,他们第一次去国外参加全球最大、规格最高的医疗器械展,因产品仅仅用塑料袋装着,他们一度被人误认为是骗子。5天飞5个国家去面见代理商的“空中飞人”日子也没少体验。 睿膜比动物材料的产品贵大概10%~20%。徐弢认为,对植入式医疗产品来说,其实价格并不那么敏感,人们会因为质量好而使用而并非因为便宜才使用。因此睿膜走出国门并未自掉身价,其定价与主要竞争对手强生公司的价格是差不多的。 睿膜目前已经拿到欧洲、中国、韩国等地的相关认证,目前正在做美国的认证。徐弢透露,一家业内排名非常靠前的美国公司已表示希望和他们在美国进行全面合作的意向。 生物3D打印进化论 生物3D打印最早出现在上世纪90年代,最初是打印一些医学模型,另外在牙科手术导板等方面有广泛应用。过去20年,生物3D打印的生物材料越来越丰富,涉及金属、陶瓷、高分子甚至细胞等具有生命活性的物质,创新应用也层出不穷。 国际生物制造学会主席、国家千人计划学者孙伟教授以及清华大学生物制造创新团队将生物3D打印技术按使用的生物材料的生物性能和产生时间分为四个层次: 一是制作帮助医生进行手术分析的原型,这是用无生物相容性要求的材料制成的,应用包括3D打印医疗模型以及手术导板。橱窗里陈列的数个3D打印的人脑模型就是此类产品,这些逼真的模型是根据医院提供的数据经处理转化为三维数据后并打印出来的,可以帮助医生制定精确的手术计划。 二是采用生物相容性好、非降解的材料制作永久植入体,最常用于骨等硬组织移植物,但这类材料呈惰性,与人体组织不发生反应。 三是采用具有生物相容性且可以降解的材料制作组织工程支架,并且植入支架可激活人体自主的修复机制,达到一定程度的组织再生修复目的,如睿膜。 四是采用活性细胞、细胞外基质、生长因子等,模拟人体组织的天然结构,进行可控有序组装,制作具有生命功能的体外仿生三维生物结构体,应用包括再生医学中人体组织器官的替代修复,以及药物筛选中细胞组织药理模型等。这种层次即细胞及器官3D打印,是现代意义上的生物3D打印。 3D打印也是许多资本争相追逐的领域。根据国际快速制造行业权威报告《Wohlers Report 2014》数据,2013年全球3D打印销售收入达30.7亿美元,其中生物3D领域的应用占13.7%,复合平均增长率为34.9%。Wohlers公司预计,未来3D打印产业将继续保持两位数的增长速度,到2020年将达到210亿美元的市场规模,其中生物3D打印增长势头更为强劲。 生物3D打印的标准化产品最早是2007年由意大利公司开发出来的髋臼杯,该产品模拟骨小梁的微观结构,便于骨组织的长入。大部分生物3D打印的标准化产品都集中在骨科领域。 徐弢解释,骨头的常见替代材料是钛合金,为使其与人体骨头更匹配,就需要降低钛合金的强度,就要在上面打一些孔使其成为蜂窝状,使用传统的制造方法既耗时长成本又高,而3D打印则可以很好地解决这个问题。 还有一块意义重大的领域是细胞打印。这也是徐弢此前重点研究的领域。目前,世界上已有公司利用细胞打印的技术打印出肝脏、肾脏等用作药物试验。对于此,徐弢表示,细胞打印的组织修复产品,虽然技术局部取得突破,但目前各国都未有相关的注册法规,对产品的评价还存在巨大挑战,产业化应用目前还未见报道,预计产业化应用要15年甚至更长的时间。 根据美国器官资源共享网络(UNOS)公布的数据,目前美国每天有超过11万人等待器官移植,而捐赠人数只有0.7万人;全世界大约每1.5小时就有一名需要进行器官移植的病人因等待而死亡。据估算,中国每年对组织器官修复及移植的需求将超过1000万例,现有市场规模超过1000亿元人民币。 是否可以利用3D生物打印技术打印出器官以缓解供体缺乏难题?徐弢说,理论上是可以的,但还需要很长的时间才能转化成实际应用。以打印心脏为例,心脏是人体最复杂的器官之一,打印器官理论上需要把动物心脏细胞,如心肌细胞、纤维细胞和血管细胞准备培养好,经过3D打印机喷涂,为了保持细胞活性,还要准备特殊的培养器,提供氧气、控制温度和合适的酸碱度,保证细胞存活。因此,上面所说的步骤只是从理论上来讲,现实中涉及到细胞的选择、材料的选择和生物因子的选择,每一个都是大课题。 然而,一旦这个方向有所突破,实现细胞打印对活体组织及器官的再造,将是人类现代医学历史上的划时代成果,引领一场医疗革命。 (来自OFweek3D打印网)

2018-11-18 09:00:00

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以色列开发针对药物的3D打印技术

来自位于耶路撒冷的希伯来大学的研究员之前曾公布了其3D打印胶囊药物的最新技术,这项技术的出现让原本常规制造技术没有办法做到的药物定制化以及个性化有了希望。 在耶路撒冷举行的第二届3D打印与技术前瞻会议上,该大学3D功能打印中心负责人什洛莫·马格达西教授和该大学药物研究所研究员奥夫拉·本尼博士介绍了他们的尖端技术。此次会议吸引了全球各行业的3D打印专家。 这项新技术能够利用水凝胶物体打印个性化药物,制造出能够膨胀、变形以及延迟激活的复杂结构。通过开具个性化药物处方,医生将能够根据不同患者的需要准确地定制药物暴露量及其剂量。 “我们现在具备了取代标准或传统制剂的技术。人口在老龄化,因此我们需要考虑解决办法,”本尼说,“我们现在能够考虑将多种药物合并成一种药物,以调整药物动力,并在药物管理中提高患者依从性。” 通过对3D打印药片的形状、表面积和膨胀指数进行微调,该团队的概念验证样品能够提高药物在消化道中释放位置的精确性,并加强对药物释放时间和持续时间的控制。 本尼还说:“这项技术一直在进步,在不远的将来实现批量生产并非遥不可及的梦想。”这项研究是源自希伯来大学的跨学科变革性发明的绝佳例子。 丹尼利说:“这项技术使我们更加接近以患者为中心提供个性化治疗的未来医疗业。” (来自3D虎)

2018-11-16 14:27:46

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3D打印可以生成具备定制机械特性的微结构

作为来自美国麻省理工学院(MIT)计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)的研究员处于对新材料设计的最前沿,而在最近的一次研究中,已经取得了重大的突破,这份突破或将对3D打印产生一定影响。  这项研究已经发表在“科学进展”杂志上,并详细介绍了一种能够基于材料的特性产生微结构的新系统。换句话说,材料设计师可以输入他们想要材料的属性,程序会自动设计一个微观结构来满足这些需求。 微观结构几乎存在于我们周边的一切:从我们自身的骨头、植物,甚至海贝壳。事实上,研究员往往将研究方向转向自然界,以深入了解人造材料的优化。例如,从龙虾中获得了新的更有效的3D打印防弹衣的发展灵感。 在最近MIT的项目中,研究员已经成功地使用他们的系统来设计和生产三种不同形状但具有同样优化的机械性能的微结构。然而,项目的领导者、电气和计算机科学副教授Wojciech Matusik表示,这只是软件潜力的开始。 他解释说:“我们做的是相对简单的机械性能,但是可以将其应用于更复杂的机械性能,或者将其应用于热性能、机械性能、光学性能和电磁性能的组合。基本上,这是一个完全自动化的过程,用于发现超材料的最佳结构。” 这个微观结构的启示来自同一个团队的历史研究成果,这个研究团队的研究项目可以追溯到去年夏天,他们开发了一个仿真软件,可以根据它们的力学性能快速准确地“评分”3D模型。 虽然系统本身非常复杂(它包括测量微观结构的几何相似性,将它们聚集在一起,提取骨架以及关联几何形状和性质),但用户可以从完全自动化中受益。 这种多功能的技术不仅可以用来评估任何微观结构的集合,而且据报道可以与现有的材料设计方法结合使用。也就是说,该系统不仅可以用于有机材料开发,还可以使研究员从头开始设计自己的微结构。 Matusik说:“你可以把它放到你的采样器的桶里。我们保证我们至少和以前做的一样好。” 参照3D打印,微结构生成系统可以使用户定制3D打印部件的机械特性。假设您需要具有特定强度和刚性的骨骼植入物:系统可以生成可满足要求的3D打印微观结构。 美国麻省理工学院的研究项目得到了美国国防部高级研究计划局的资助。 (来自OFweek3D打印网)

2018-11-16 13:05:43

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下一代无人机、飞机和涡轮机因鲨鱼而得到启迪

这是一只鸟!这是一架飞机!这是一条鲨鱼? 作为来自美国哈佛大学的研究员把研究方向转向了当今海洋中的顶级掠食者——鲨鱼,这也给下一代的无人机、汽车、风力涡轮机以及飞机的设计提供了灵感。按照研究员介绍的说法,鲨鱼皮不仅可以提供人们许多宝贵的见解,而且还能创造出更多的空气动力学结构。 由哈佛大学进化生物学家和工程师以及南卡罗来纳大学成员组成的项目团队最近展示了3D打印鲨鱼皮的灵感结构的能力,这种结构可以帮助迎来拥有新一代更多空气动力学的飞机、无人机和其他系统。据悉,该研究结果已经发表在“皇家学会界面杂志”上。 研究结果显示,鲨鱼和飞机实际上可能不像人们想象的那样不同。(可以肯定的是,我以前从来没有想到过这两者之间的关系。) “两者的设计都是为了有效地通过流体(水和空气),利用其身体的形状来产生升力并减少阻力。不同之处在于,鲨鱼在进化过程中大约用了4亿年的时间。” 鲨鱼皮是特别的,虽然看起来很光滑,但实际上却覆盖着数以千计的细小齿状体。George Lauder教授将其与人类牙齿比较,这些小齿根据它们在鲨鱼身上的位置而具有不同的形状和大小。 到目前为止,科学家们普遍认为,鲨鱼游动时齿状体的主要功能是减少阻力,但是现在哈佛大学的研究人员有理由相信,它们实际上可能是为了改善升力。 这个发现是通过3D打印来实现的,后者被用来重新创建一个用于各种实验的shortfin mako的小齿。研究员说,shortfin mako是漫游在海洋中的最快的鲨鱼之一,它有一种特殊的齿状,它们的三个隆起(像三叉戟)是值得注意的。 哈佛大学研究人员使用微型CT扫描仪扫描鲨鱼的细齿,然后将三维细齿结构整合到弧形机翼结构上。这部分被称为翼型,然后进行3D打印并测试其空气动力学特性。 “机翼是所有空中设备的主要组成部分,”这项研究的第一作者、哈佛大学博士生August August Domel对此进行了详细的阐述。“我们希望在翼型上测试这些结构,以此来衡量它们对升力和阻力的影响,以用于各种空中设备(如无人机、飞机和风力涡轮机)的设计中。” 研究人员在对水流槽内部的多个版本进行了广泛的3D打印并测试后,发现齿状结构不仅减小了阻力,而且还有效地提高了升力。这个团队甚至把它们比作“大功率、低调的涡流发生器”,这种涡轮发动机被安装在大多数汽车和飞机上,并有助于改变车辆的空气流动来改善空气动力学。 Domel补充道:“与没有涡流发生器的翼型相比,这些受鲨鱼启发的涡流发生器可以实现将升阻比提高高达323%。凭借这些概念验证设计,我们已经证明,这些受生物启发的涡流发生器具有超越传统设计的潜力。” 3D打印制造出来的鲨鱼皮或将成为飞机、无人机、汽车和涡轮机的未来。 (来自OFweek3D打印网)

2018-11-16 11:20:14

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3D活细胞的成功打印归功于“空中微流体”技术

来自荷兰特温特大学的科学家使用一种被人们称之为“空中微流体”的最新技术,成功利用活细胞打印出了3D结构。比方说,这种特殊的技术可以快速生产可行且可用于修复受损组织的微型构件。这项研究工作已经在“科学进展”里进行了详细的介绍。 微流体技术就是处理微米和毫米之间大小的流体微滴。大多数情况下,使用具有微小流体通道、电抗器和其他组件的芯片:芯片实验室系统。虽然这些芯片提供了广泛的可能性,例如在生产乳液(携带另一种物质的液滴)时,液滴离开芯片的速度通常在每分钟微升范围内。对于临床和工业应用来说,这还不够快:填充一立方厘米的体积大约需要1000分钟或17个小时。现在提出的技术可以在几分钟内完成。 影响喷气机 我们可以通过不在微通道中操纵流体而是在空气中达到更高的速度吗?这是研究人员想要回答的问题之一。事实上,通过使用两种“流体”是可能实现的。从一个喷气机,另一一个喷气机发射液滴。创建喷气机是相对简单的,它们比微芯片的液滴移动速度快100到1000倍。速度不是唯一的优势。通过选择含有不同类型的反应液体的射流,“碰撞”会产生新的材料。流体的智能组合将在一个单一的步骤中产生可打印的坚实构件。 活细胞的3D打印 通过这种方式,可以在可打印材料内捕获活细胞。生成的生物构件以三维结构打印,看起来像海绵,充满细胞和液体。这些3D模块化生物材料具有与天然组织非常相似的内部结构。许多3D打印技术是基于使用热量或紫外线的,这两种都会损害活细胞。因此,新的微流体方法在组织工程中是最有前途的技术,其中通过使用患者的细胞材料来修复受损组织。 这项研究由Marcel Karperien教授领导的发展生物工程小组的Tom Kamperman和Detlef Lohse教授领导的流体物理学组的Claas Willem Visser完成。Kamperman刚刚完成他的博士学位。在这个问题上,Claas Willem Visser暂时在哈佛大学的Rubicon基金会担任科学家。之后他将返回特温特大学,成为助理教授。两位科学家都参与了新的IamFluidics衍生品,其中空气中的微流体被用来制造功能性颗粒和材料。 (来自OFweek3D打印网)

2018-11-16 10:32:38

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为得到更好的骨再生而优化了3D打印钛网植入物

一支由哈佛Wyss研究所、Julius Wolff研究所、柏林-勃兰登堡再生疗法中心和Charité肌骨胳外科中心四方组成的合作研究团队齐聚一堂,共同研究3D打印钛网支架在植入物中的优势。在一份名为“科学转化医学”杂志上发表的临床前研究报告提到,3D打印而成的支架的确可以帮助和优化患者的骨再生。 如今在整个医疗领域内,大型骨缺损或损伤的治疗依旧是一个棘手的领域。由于感染、癌症或创伤等原因在上肢或下肢发生严重缺陷的人们通常必须进行截肢,因为难以重新生长或修复已超过某一点的骨组织。 一种现有的治疗包括从患者自身的骨组织中制造定制的骨移植物,尽管这种方法的成功率并不高。 按照最近的报告,定制的3D打印钛网支架可能是一个潜在的解决方案,因为植入物可以促进和实现自然骨再生。 Charité肌肉骨骼外科中心的一个研究小组已经证明能够设计和制造定制的3D打印的支架来治疗大的骨缺损。使用患者骨骼的CT扫描,医疗团队可以生成缺陷骨骼的3D模型。 基于这个数字模型,一个定制的支架可以3D建模,随后发送到使用激光烧结3D打印机的机构,并使用医疗级钛制造支架。所得到的产品是一种3D打印的钛植入物,以其多孔的支架结构而著称。 这种3D打印结构对于促进骨再生至关重要,因为它允许医生用病人的骨组织、生长因子和骨替代材料填充植入物。值得注意的是,3D打印网格结构已进行了机械优化,以“进一步加强愈合过程”。 正如位于Charité的Julius Wolff研究所的兽医Anne-Marie Pobloth博士所解释的那样:“我的团队开始使用计算机建模技术来优化标准尺寸的支架。使用大型动物模型,我们可以研究其对骨再生的实际影响。由于骨骼再生的过程与人类非常相似,因此我们能够推断人类骨骼愈合。” 到目前为止,Charité肌肉骨胳外科中心已经将定制的3D打印骨支架植入到共19名患者中,所有这些患者都显示出有希望的结果。 3D打印植入物本身的特征在于蜂窝状结构,其构造方式是形成促进和引导骨再生的小通道。重要的是,研究人员发现他们可以通过改变蜂窝结构的支柱直径来改变植入物的刚度,从而使他们能够测试不同刚度的有效性。 Julius Wolff生物力学与骨骼肌再生中心主任Georg N. Nuda博士说:“我们认为骨再生会根据植入的支架的硬度而变化。因此,为了研究在骨再生过程中机械刺激的效果,我们使用了四个测试组,接受不同刚度的植入物。” 这些测试的结果显示较软的植入物更有利于骨再生。创伤外科医生PF Philipp Schwabe博士解释说:“经过三个月的研究,放射学证据显示,软植入物比硬植入物产生更快的机械刺激反应,使骨生长更快。” 事实上,研究人员发现,3D打印植入物的生物力学特性直接影响骨形成的数量和再生骨的质量。 基于此情况,合作团队正在设计和生产使用3D打印技术的软质、机械生物学优化的钛网支架。该团队说,它的技术甚至可以用来治疗脊柱、口腔和颌面部缺陷。 (来自3D虎)

2018-11-16 09:26:35

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