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能增强原子力显微镜性能的纳米级3D打印

来自瑞士洛桑联邦理工大学(EPFL)的研究员通过使用3D打印的方式打印出了能提升原子力显微镜性能的纳米级的传感器。这些纳米级的传感器可以显著提高显微镜的侦测速度和灵敏度。 3D打印技术应用于显微镜学已经有很长时间。在几年前,瑞典就3D打印出一款显微镜,能够让用于看到纳米级3D打印的“****图”。据此次打印纳米级传感器的研究团队所说,原子力显微镜的工作原理类似唱片机:纳米级的探针扫过样本表面的每个原子,传感器记录下探针的上下动作数据,这些数据随后被并转换成表面 图形。 通过最小化探针上的传感器尺寸,能够提升显微镜的整体性能,增加灵敏度和侦测速度。EPFL研究团队使用纳米级3D打印技术,制出了一个5纳米厚的传感器。通过这种方法,使得探针的尺寸减小了100倍。 由于传感器记录下的探针动作范围都是原子级别的,为此,研究团队研发出的传感器由高导电纳米铂粒子制成,包裹在绝缘碳矩阵中。碳能够阻挡电子,但由 于纳米级别的量子效应,有些电子还是会穿过碳,从一个纳米颗粒跳跃到另一个上。由此会引起传感器形状发生改变,从而记录下相关数据。据研究人员所说,这一 项目中的最大难点在于,3D打印纳米级传感器的同时,还要保证它们的整体机构和性质稳定。

2018-09-23 09:00:57

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3D打印部件残余应力检测由中子完成

不论是3D打印,还是增材制造技术似乎都可以轻而易举的渗透进几乎每一个行业,甚至包括火箭科学。来自美国亚拉巴马州Huntsville的NASA(美国宇航局)马歇尔太空飞行中心攻城狮在使用中子来辅助了解增材制造火箭发动机零件的优势所在。 这个研究团队使用的是美国橡树岭国家实验室(ORNL)高通量同位素反应堆(HFIR)里的中子残余应力测绘设备和HB-2B束线来研究增材制造材料中的残余应力,来检验它们是否适合飞行。如果通过的话,这将显著降低飞行器硬件部件制造的成本和时间。 “如果能够使用增材制造的部件来打造火箭发动机,我们就能够把制造一个可用于太空飞行的发动机的时间减少几年。”马歇尔太空飞行中心的Stacey Bagg说。 如此大幅度的减少制造时间显然也意味着成本的大幅节约。但是在将3D打印的部件用于太空飞行之前,研究团队需要确认它是否是绝对安全的。 “我们最为关注的是生产出来的增材制造部件的残余应力,这种残余应力可能会影响到材料性能和制造部件的几何形状。而且,要对这些生成的复杂形状进行测量是比较困难的。”Bagg说:“而HFIR中子残余应力设备则具有独特的能力,可以获得关于这些形状的详细内部残余应力测量结果。” 除此之外,这项研究还为科学家们了解在增材制造过程中,残余应力是如何围绕着火箭推进系统零部件的共同特征发展的提供了基本数据。据悉,该团队的这项研究将公开发表,这样就可以被用来改进基于粉末床的增材制造工艺,使得3D打印出来的部件具有更好的机械和几何属性。

2018-09-23 09:00:44

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为研究高分子3D打印材料,美国桑迪亚实验室和UA合作

一份硕士研究协议(Master Research Agreement)分别由来自美国美国桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories)与阿克伦大学(UA)共同签署,这一做法其宗旨在于推动双方在先进材料和增材制造等方面的研究步伐。 桑迪亚国家实验室之所以选择UA合作,是因为后者的聚合物科学&聚合物工程学院是世界上首屈一指的,排名全美第二,凝聚了最多的高分子专业团队。该院帮助俄亥俄州很多企业成长为尖端功能材料的世界领跑者。 “UA与桑迪亚的这种强强组合将提高我们在材料结构、属性和性能方面的知识水平,帮助扩展我们在生成、转化和分析材料方面的技术。”桑迪亚国家实验室的材料科学负责人Terry Aselage说:“除此之外,我们也希望进一步接触该院超过350位高分子科学和工程专业的学生和博士后,以帮助我们的有机化学和高分子科学与工程研究团队吸收人才。” 根据协议,桑迪亚国家实验室和阿克伦大学的研究人员将会在碳纳米材料和共轭聚合物的开发方面共同合作,研究和了解粘附、摩擦和磨损在涂料、润滑剂和胶粘剂中发挥的作用,以及开发该领域里的新型材料;桑迪亚和UA也希望通过研究仿生学来向自然学习,目标是创造出可用于工程应用的先进粘合剂和生物粘合剂;此外还将开发基于碳纳米管的涂料技术,以减少阻力、抑制冰形成和提供更好的传热性等。此外该协议还确立了一个框架用于管理在合作过程中可能产生的知识产权。 除此之外,该合作还突出了桑迪亚和UA在增材制造方面的共同兴趣。据了解,阿克伦大学的美国国家高分子创新中心就是一家先进高分子材料加工技术与卷对卷(roll-to-roll)混合薄膜制造中心;还有阿克****能材料中心,该中心主要侧重于涂料、生物材料、增材制造和柔性电子等。 UA的这些能力对于桑德斯国家实验室的先进制造研究来说是一个很好的补充。据悉,桑德斯的先进制造研究主要专注于基于模型的设计、快速原型以及小批量的敏捷制造等。而且,桑迪亚还是多种增材制造技术的开创者,包括激光工程化净成形、DirectWrite和Robocast等技术。 此外,桑迪亚的先进材料实验室还正在研究第一个微凹(Micro-Gravure)打印系统,这项技术可以打印出仅相当于头发1/100直径的细部特征,这可能会导致在柔性电子打印、能源和生物医学等方面应用的进步。据了解,这个3D打印系统的关键在于使用纳米材料的合成及处理科学创造出来的新型墨水——而这正是阿克伦大学Yu Zhu博士和桑迪亚的Hongyou Fan的研究专业。

2018-09-23 09:00:20

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生物医学家为研究3D打印脑部植入体而得到百万美元

在大脑内安装一个3D打印而成的电子植入体,从而完成自动修复受到损伤的脑组织……这感觉就像是科幻电影中的情节。不过现在可能不会再只是停留在电影大片当中了。那是因为VolswagenStiftung资助了生物医学家Ivan Minev一百万美元,用于这项研究。Minev博士的研究是治疗包括老年痴呆症在内诸多疾病的关键,有可能会拯救无数生命垂危的人,甚至还包括那些有着严重脑损伤的患者。 在2021年以前,Minev博士将专注于这一研究。由于成为了Freitgeis组织的成员,他能够自由使用组织提供的一切资源。据了解,该组织专门为杰出科学家提供资源,支持其研究。 就目前情况而言,制造能够修复脑组织的植入体,一定程度上还停留在概念阶段。但Minev博士希望通过自己的研究,在未来十年内能研发出具备基础功能的脑内植入体。他说道:“未来5-10内我们会探索出研发路线,并努力使之成为现实。我们将使用软体材料和3D打印技术,构建功能性脑部植入体,并与神经中枢相连接。植入体将满足脑部的机械性能要求,并且与脑组织尽量的相似。” Minev博士的研究将在欧洲的“3D打印之都”--德累斯顿工业大学内进行。大学内的许多专家都会参与到研究之中,包括建模和材料学的专家。这对于这种未知领域的研究十分重要。 而Minev博士本人,也是这项从事这项研究的最佳人选,此前他主要从事神经植入体研究,并且取得了一定的成果。如今的大脑植入体,会将他的研究提升一个层次。不仅如此,他还是神经义肢技术的博士后,专门研究脊椎植入体,能让瘫痪病人重新行走。研究虽然刚刚开始,未来的成果也尚不可知,但这一先进的医学理念无疑鼓舞人心。

2018-09-23 08:56:05

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3D打印能促进骨骼再生的材料

现在3D打印技术不仅已经迅速成为植入物行业中的一个重要组成部分,而且还通过能个性化量身定制的3D打印植入物在这一领域中掀起惊涛骇浪。不过,虽然是这么说,但是这一行业中还有一个最大的问题,那就是怎么解决人体排异反应问题依旧没有得到根本性的解决。不过还是有好消息的,西安在科学家们已经开始在这一方面陆陆续续取得了进展,比方说自墨西哥普埃布拉自治大学(BUAP)的一群研究人员已经开发出可以完全模拟骨骼结构和促进骨再生的新合成的3D打印生物材料。 这一成果是由Efrain Rubio Rosas领导的一群研究人员获得的。据他解释说,这种可生物降解材料是由各种可降解聚合物和羟基磷灰石(通常可以在人体中找到的一种矿物质)组成的。“人体骨骼是由有机材料,如胶原、蛋白和生长因子,和其它无机材料,如磷酸钙和羟基磷灰石晶体等,组成的。这些都可以通过合成获得,当它们被用于假体植入物时,可以不被人体拒绝。”他说。 这使得它成为了用于制造植入物和骨组织的小部分替代物很有吸引力的材料。“我们使用的是羟基磷灰石纳米颗粒和可与人体兼容的聚合物,后者会在体液环境中降解。不过它会在足够长的时间里提供结构支撑,以便于天然骨骼的生长。”BUAP的研究人员补充说。具体来说,一种羟基磷灰石粉末被用作了骨填料。 最重要的是,这种新型的生物材料可以在孔隙率水平受控的条件下进行3D打印,这使得它能够适用于一系列广泛的特定应用。通过一种特殊的算法,医生们可以设计三维结构和图案为每一名病人提供足够的支持,然后将其3D打印出来。目前科学家们已经为该数学模型提交了专利申请。这些研究人员已经开始致力于在不久的将来3D打印骨骼。 而现在,他们正字寻求打印出1立方厘米的植入物。除此之外,该校医学系也正准备验证这一材料的生物相容性。

2018-09-23 08:55:34

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将减震且可编程的3D打印材料用于无人机

对于广大无人机爱好者来说,都知道目前无人机最大的问题之一就是它极易摔坏。导致这个问题出现的根源在于它们没有适当的保护装置。不过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)的科学家们开发出了一种3D打印软材料全新方法,这一方法能让无人机亦或是机器人可以更精准、更安全地移动,而且还大大提高了它们的耐用性。 研究人员们使用是一种被称为“可编程粘弹性材料(PVM)”的新型材料,该材料可以使用户对3D打印对象的每个部分进行编程,以获得自己想要刚度和弹性水平。 比方说,在3D打印了一个能够借助弹跳移动的方块机器之后,研究人员就为它装备了这种能够减震的“皮肤”,这种皮肤可以将传导到地面的能量削减到只有1/250。 “这种冲击力的削减可以防止一架无人机在撞到地面上时转子折断或者断开。”CSAIL主任Daniela Rus说,他是该项目的负责任人和一篇相关论文的共同作者。“这些材料也使我们可以3D打印出具有粘弹属性的机器人。” 研究人员们称,这种皮肤让机器人或者无人机的着陆精确度提升了四倍,而且类似的避震装置也可以帮助延长运输无人机的使用寿命。 相关研究论文将会于下周在韩国举办的IEEE/RSJ智能机器人与系统国际会议正式发布,其作者包括Rus及其3个博士后——主要作者 Robert MacCurdy和Jeffrey Lipton、第三作者Shuguang Li。 或许有的人会认为,这不就是常见的减震材料吗?有什么了不起的?但是市面上类似的橡胶或者塑料等减震材料其属性和提供的阻尼水平都是固定的,如果要根据特定的要求进行自定义的话,不仅很耗时,成本也非常高昂。 对此,该研究团队提出的解决方法就是3D打印。通过在设计中加入具有不同机械性能的材料,3D打印技术就能够让用户根据对象不同部分的确切需要对材料进行“编程”。 那么,他们是怎么做的呢?借助一台标准的3D打印机,该团队使用一种固体、一种液体和一种被叫做TangoBlack +的柔性橡胶类材料打印出了该方块机器人及其皮肤。他们使用一种喷墨技术来逐层沉积不同材料的滴液,然后用UV光来固化这些非液体材料。 研究人员介绍说,该方块机器人由一个刚性躯体、两个马达、一个微控制器、电池和惯性测量单元传感器组成。此外,研究人员还使用了四层环形金属带来作为推动该方块机器人的弹簧。 “通过将多种材料结合起来实现单个材料无法实现的属性,这项研究大大扩展了3D打印可能的应用范围。”哥伦比亚大学工程学教授Hod Lipson评论说,他也是《3D打印:从想象到现实》一书的作者。“最重要的是,如今他们能够仅用一次打印作业就做到这一点。” Rus称,这种可编程粘弹性材料(PVM)可以用于许多其他防护用途,包括减震的跑步鞋和帽子等。而且,通过减轻机器人身上电机带来的震动,PVM不仅能够保护像摄像机和传感器这样的灵敏部件,而且也能使机器人更易于控制。” 这项研究得到了美国国家自然科学基金(NSF)的资助。

2018-09-22 09:00:50

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能给孩子用的3D打印智能手机显微镜

来自美国是斯坦福大学的研究员把智能手机和3D打印相结合,之后开发出了一款以智能手机为驱动的3D打印显微镜,这显微镜名叫LudusScope。研究员们尝试着把微生物学的基础知识教授给所有年龄层次的孩子。 Ludusscope的功能并没有实验室显微镜的那么强大,但对孩子而言,它是一个非常奇妙的玩具。Ludusscope的3D打印主体会利用手机的摄像头和闪光灯来实现显微镜的功能,孩子们可以用它来玩一系列游戏,甚至还可以研究一些寻光微生物,如眼虫。这也体现了这款设备的名字,因为Ludus有“玩”、“游戏”或“小学”的意思。当然,为了得到一个合适的视图,一个显微镜目镜是必要的。使用一个操纵杆,他们甚至可以改变微生物的游动方向,并通过手机相机看到结果。 生物工程系的助理教授Ingmar Riedel-Kruse透露说,他们希望能用LudusScope来填补互动科学教育中的空白。“工程、编程等许多学科领域有灵巧的玩具,孩子们借此可以学到相关知识,但微生物领域在这方面比较欠缺。”Riedel-Kruse说,“这个项目的最初想法是在您的手机上用活细胞玩游戏,但后来它的发展远远超越了最初的想法,使得用户可以自主探究、测量和构建自己的设备。”Riedel-Kruse与研究生Honest Kim一起开发了这款玩具,他们的研究成果刚刚发表在了PLoS ONE杂志上,其他作者包括Lukas C. Gerber、Daniel Chiu、Seung Ah Lee、Nate Cira、Sherwin Yuyang Xia。 更重要的是,通过智能手机软件,Ludusscope的基本理念能适用于更多的目的。他们甚至可以用类似游戏的程序对细胞图像进行分层,这样的程序能让孩子们在玩耍的时候学习到微生物学的基本知识。一个游戏甚至让人联想到经典游戏《Pac-Man》,它有一个带有白色小圆点的迷宫,这些白点需要用LED灯来引导。另一个游戏类似于一场足球比赛,指导眼虫通过球门柱后就可以得分。 微观尺度的酒吧、速度显示和快速增长的机会也将使得孩子们能收集眼虫行为和生物的数据。Riedel-Kruse甚至希望老师们将可以设置设计课程,孩子们在这样的课堂上尝试去重新创造出他们在CAD软件里所看到的东西。 实际上,LudusScope的雏形是在斯坦福大学的常规生物工程课程中形成的。由于它的零件更复杂,Riedel-Kruse开始考虑把它缩小,这样甚至中学生都可以与它互动。随着3D打印机越来越多地出现在学校,老师们应该能够3D打印几个开源模型,并将这些模型与几个APP结合起来。除了显微镜镜头外,学生们只需要一个操纵杆控制器。眼虫已在课堂上普遍使用,是通过生物供应公司购买的。 Riedel-Kruse进一步认为,LudusScope与下一代科学标准(Next Generation Science Standards)所提出的新的教育方针是完全一致的,并相信构建、观察细胞以及与细胞互动、为细胞建模的行为将吸引许多不同年龄的孩子。 “我认为互动的细胞刺激以及由此产生的游戏是最酷的一件事情,但老师和学生们不一定同意我的看法。”Riedel-Kruse在斯坦福大学网站说,“令他们更兴奋的是一些更基本的东西,如构建自己的设备的能力,即多个人可以同时看到屏幕以及您可以选择并跟踪单个细胞。” 不幸的是,LudusScope还未准备好在课堂上使用。目前,Riedel-Kruse 正在整合老师和学生们的反馈,并且已经得到允许与一家教育游戏公司一起去进行更多的用户研究。在未来的一年内,他们可能会开发出一款套件。

2018-09-22 09:00:33

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能不断生长的人造血管你见过吗

血管植入原本并不是一项难度系数很高的手术,不过手术对象若是儿童的话,难度就不小了。因为随着儿童的不断长大,其体内的人造血管却依旧保持着原本的大小。 目前,3D打印人造组织甚至器官,并进行移植的手术也已经逐步运用于人体实验中,比如在2014年的时候,德国Fraunhofer机构就曾以3D 喷墨法加激光处理成功制造出人造血管。 不过,3D打印器官还面临一个重要的难题是,现在大多数组织或器官是通过“细胞+粘合剂”混合打印的,但现在无法长时间粘合在一起,且它是否能在人体内顺利发挥功效,还有待考量。而血管和器官组织相比,体积细微且长,呈中空状,还需要承担运输营养及血液的重任,因此打印难度更是加大了不少。 由于材料无法随着人体的生长而变化,患有先天性心脏疾病的儿童们如果做过类似的植入手术,就得在成长期间再进行五到七次手术,以确保血管连接正常。这样一来不仅花费巨大,而且也需要进行定时复诊,多有不便。 要是血管植入后能自己生长就好啦。如今这个美梦可要成真了。 来自美国的明尼苏达大学成功研发了能自己生长的血管,并在小羊身上成功试验。这项研究成果发布于今年 9月的《Nature Communications》杂志上。 生物工程学博士Robert Tranquillo 表示,“这或将是医学界首次拥有一种在植入人体后还能自行生长的材料。在未来,有心脏疾病的儿童就能以一次性手术代替多次血管植入手术了。” 按照相关的研究说明,研究人员先把羊皮细胞放在一条特殊的管子上,并将营养物质输送到管子附近,使细胞能汲取养分生长。有了管子的附着,细胞便形成了一定的形状,其中的蛋白质便会沉淀在细胞周围。 之后研究人员会把细胞去除,留下的便是蛋白质支架,也就是准备植入小羊体内的“血管”。而研究人员先将三只五周大的小羊心脏到肺部的血管切除,然后将这些人造血管植入。结果显示,这些蛋白质支架会慢慢被小羊的细胞包裹,并逐渐融为一体,随着小羊的成长而长大。在实时跟踪的过程中,小羊一直保持健康状态。当小羊一周岁时,体积已经比手术时长大了4-5倍。 研究人员将这些人造血管再次从小羊体内取出时,发现它们的长度和宽度的确长大了50%,而功能与正常血管无异。 这一成功实验无疑可以有利于生物研究在人造血管领域的发展,同时也能帮助更多的儿童免受手术之苦。而对于生物3D打印市场而言,或许也是机会所在。

2018-09-22 09:00:19

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自定义材料的横空出世离不开3D打印

人类文明的进步离不开材料的创新,同时也是技术发展和产业升级不可或缺的关键一环。一支来自美国MIT(麻省理工学院)CSAIL(计算机科学和人工智能实验室)的团队开发出了一种和3D打印技术相结合后的新型材料制作方法,用这种方法制造出来的材料被称之为“PVM(可编程粘弹性材料)”。 所谓的“ 可编程” 是指生产者能够针对3D打印对象的不同部分进行自定义设计,以此来获得自己想要的刚性或弹性水平。CSAIL 向我们展示的一个利用弹跳进行移动的方块型机器就采用了PVM 的制作方式,其中具备了极强的减震功能。官方表示,这种材料能够将机器传导至地面的冲击力减弱至原来的 1/250。 与一般的减震材料不同,结合3D 打印技术的PVM 在组合以及特性方面是可变的,能够将不同类型的材料以不同的比例进行多元化的组合,最终所得的产品也可能相去甚远。关于上述提到的方块型机器,CSAIL 同时也粗略地提到了它的制作过程:产品使用的材料分别是一种固体、一种液体和一种被叫做 TangoBlack+的柔性橡胶类材料,研发团队利用一种 3D 打印的喷墨技术来逐层沉积不同材料的滴液,使其融合在一起,最后借助 UV 光对材料进行固化。 CSAIL 主任 Daniela Rus 表示,该技术能应用到许多不同的领域中,比方说无人机以及机器人的生产制作。“ 像方块型机器所具备的减震功能能够防止无人机撞击在墙壁或地板时出现破损,提高其使用寿命。同时这类材料也有助于我们制作一些具有粘弹性的机器人。” 通过结合多种不同特性的材料来实现单一材料所不具备的属性,融合材料的制作并不是第一次出现在人们眼前,但相比之下,传统的融合方式不仅成本高昂,而且需要经过多次反复加工,中间步骤繁多,费事且费力。而凭借 3D 打印技术,CSAIL 团队表示他们能够一次性完成产品的制作。 PVM 作为一种可塑性极高的新型材料,能够在各种不同的领域发挥作用。小到服装、鞋子的设计,大到无人机、机器人的制作,该技术甚至能够实现定制化的设计方案,帮助生产者随心所欲地制作出符合自己需求的产品。 该研究项目目前已经获得了美国国家自然科学基金(NSF)的资助,不过未来能否真正推向市场,或许还要先看 3D 打印技术何时才能带来更大的突破。

2018-09-22 09:00:13

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手术的未来由3D打印“超弹性骨头”缔造

一篇研究论文被刊登在了《Science Translational Medicine》上,论文上的内容提到一种被称为超弹性骨头(以下简称HB)的最新复合材料会成为重建手术带来的一个新的突破。HB是一种能够植入到皮肤以下作为骨头生长的支架,亦或是取代原本受损缺失的骨头。虽然这项新技术还没有在人身上进行过试验,但是相关的研究员已经在动物身上取得了成功。这篇论文指出,HB主要是利用一种被称为羟基磷灰石的天然矿物生成。 羟基磷灰石是骨头中含有的一种钙质,虽然它在许多重建手术中得到应用,但它们却都非常脆,于是研究人员想到了通过往当中添加聚合物来增加其灵活性的办法。然后,他们再利用这种新材料打印骨头。 研究论文作者之一Ramille Shah说道:“当我们第一次打印出这种材料的时候,我们非常惊奇地发现,在对其进行按压或使其变形的情况下,它依旧能弹回到原来的形状。” Shah继续介绍,HB极易切割、折叠、翻卷,它还能在不需要胶水或胶布的情况下被按压到骨头材料缺失的位置。另外,它还具备了高度多孔性和吸附性,这些对于让骨移植材料促进血管生长非常重要。  研究人员对HB进行了实验,他们将人类干细胞植入到由HB 3D打印出来的骨支架上。结果显示,细胞不仅非常容易生长--数周后就填满了目标区域,而且还能自行终止骨骼矿物质的生长。而在另外一项实验中,研究人员将这种物质植入到老鼠皮下,再次,HB迅速地跟老鼠的组织细胞融合在一起。 此外,研究人员还在实际外科手术中测试了这种新材料。据了解,研究人员在对实验鼠展开的脊柱移植手术中成功用HB换掉了上面不健康的骨头并还顺利跟其他骨头连接在一起。 然而不管上面这些实验多么成功,它们在数量上还是太过局限,所以研究人员接下来需要做的是展开更广范围的动物实验。当然,最终该材料还是要经过人体实验才算真正的成功。对此,Shah表示,希望能在5年内对人体进行测试。

2018-09-22 09:00:00

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朝鲜要基于3D打印来发展大规模杀伤性武器?!

总部坐落于我国香港的《亚洲时报》(Asia Times),的一篇报道中指出,作为我们邻国的朝鲜有极大可能会用3D打印技术来制造大规模杀伤性武器,这是因为3D打印不仅可以大大缩短开发周期,而且还能减少必要的劳动力。 最近几年里朝鲜因为种种原因在国际社会很出名,但是3D打印技术却很落后。2016年,朝鲜的一场尖端科技贸易展展示了一款MarkerBot Replicator一代产品的明目张胆的复制品,这台机器甚至在2012年就有一种DIY的粗制滥造感。虽然很难判断朝鲜想要通过这个贸易展来达成什么,但是这款假的MakerBot机器引人猜测。 尽管朝鲜的增材制造行业发展很落后,但是香港的《亚洲时报》却暗示,这样国家可以用3D打印来制造大规模杀伤性武器。 就其本身而言,利用3D打印来制造大规模杀伤性武器的想法并不牵强。就在6月****安全理事会的一次讲话中,****负责裁军事务的高级代表Izumi Nakamitsu就警告说,3D打印、无人机以及暗网,有可能被****利用生产他们的3D打印武器。朝鲜也会这么做吗? 朝鲜对国际先进技术的接触很少,但是《亚洲时报》的Doug Tsuruoka写道,朝鲜“可能”已经找到了先进的3D打印机。 作者Tsuruoka的大部分信息都来源于美国军控专家Robert Shaw,他是位于蒙特雷的米德尔伯里国际研究所的出口控制和防扩散项目的项目主管。 △臭名昭著的朝鲜MakerBot抄袭事件 2017年上半年的时候,Shaw对朝鲜3D打印的潜力就有过警告,他说:“从战略上来说,3D打印可以减少导弹和其他军事系统的发展周期,只要有合适的打印机和软件,甚至可以减少技术工程师的数量。” Shaw认为,朝鲜何时应用3D打印技术只是时间问题。 从长远角度来看,朝鲜接触到增材制造技术可能会带来麻烦,但有人说,美国和其他国家对亚洲国家的担忧更大。我们应该尝试去化解当前的紧张局势。 (来自3D打印世界)

2018-09-21 14:30:46

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小鼠颅骨植入3D打印陶瓷 不仅无排斥甚至还长出了骨髓

来自丹麦的研究员已经实现了3D打印修复手术的重大突破。起因便是研究员把中空的3D打印骨植入到了小鼠的颅骨之中,发现植入的3D打印骨头不但没有发生排斥现象,而且还在宿主原本的组织中生长,甚至能形成骨髓。这一结果可是在全世界都属于首例的存在。 替代骨或软骨的生产是3D打印技术最重要的应用之一,一个成功的解决方案有可能极大地提高成千上万人的生活质量。利用先进的3D扫描技术和相对便宜的材料,外科手术变得更加高效。3D打印技术比以往其它任何技术都适合做植骨。在这个领域成功的手术案例已经屡见不鲜。在过去几年里,都有关于3D打印的胫骨和胸骨,以及一个癌症病人的3D打印颌骨成功植入的案例。 但是,3D打印技术的应用还是长路漫漫,有一些特殊的问题亟待解决。骨头是一种复杂的结构,外部是钙结构,内部是重要的白细胞生成骨髓。与其他身体部位不同,随着年龄的增长,一个孩子的骨骼会发生剧烈的变化,生长不可预测。给一个少年成功植入的3D打印骨植入物得适应身体骨头生长。而即使对于成年人来说,如果骨头植入物不能生长到周围宿主的骨组织中,排斥反应也会导致危险的感染问题。过去大多数3D打印骨植入物都是由某种金属、塑料或复合材料制成,这些材料往往被身体当做异物。 这是首例宿主身体成功完全彻底接受3D打印骨植入物的案例。尽管是在老鼠的身体上,但人体实验也不远了。这个项目是由南丹麦大学的副教授Morten Østergaard Andersen和SDU生物技术开展的。这次试用的材料是人造骨材料,不是金属或塑料材料。该材料既能像骨头一样强壮,但也能和3D打印机挤压兼容。 “实际上3D打印出来的是陶瓷。大多数人的骨头都是陶瓷。我们混合了一种主要是磷酸钙和脂肪的粉末,使得材料非常仿生和逼真”。老鼠实验非常成功,研究人员希望能尽快进行下一步研究。人造骨的所有材料都已经批准可用于人体,在猪试验测试之后,就有可能在人类身上进行试验。 这种新型人造骨前景可观,一些外科医生如欧登大学医学院修复科的Torben H. Thygesen都让他们的颌骨手术病人等待临床试验的批准,而不是尝试现有的植入物。如果这种新型人造骨最终被批准,那么就是患有颌骨癌、骨质疏松等病的患者的福音了。 (来自3D打印世界)

2018-09-21 14:15:20

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3D打印技术对地震中的建筑施以援手

伴随着科技的不断进步,磁悬浮技术和3D打印给挽救在地震中的房屋提供了崭新的思路,或许会产生比传统解决方法更好的效果。增材制造技术不但可以在和平安宁的岁月中让人们的生活锦上添花,而且还能在天灾来临的时候雪中送炭。 最近这这几年可以用多灾多难来形容。往近了说台风“山竹”重创了我国广东省,台风“飞燕”重创了日本,还没等日本缓过神来一场6.7级地震降临北海道。往远了说去年2017年8月8日晚上9点19分位于我国四川省阿坝州九寨沟县发生7.0级地震,9日7时27分,新疆博尔塔拉州精河县发生6.6级地震。短短两天就接连发生的震灾给当地居民带来了不小的生命财产损失,引起全国人民的同情与高度关注。党和政府反应迅速,救援及时,接连送抵灾区的救灾人员与物资为受灾群众带来了保障与信心。 然而,逝去的生命终究无法挽回,遇难者成了人们心中永远的痛。回顾地震的历史,造成人员伤亡的首要原因无疑是房倒屋塌。因此,地震多发地区的居民每每在灾难过后痛定思痛,不断改进建筑,以迎接未来的考验。他们或是选用更为轻盈的建筑材料,或是调整建筑的框架构造。近些年,随着科技的进步,两项新的技术3D打印与磁悬浮为挽救地震中的房屋提供了新思路,或许会产生比传统方法更好的效果。 就3D打印的工艺特点而言,这本身就是一项适合于建造抗震房屋的技术。3D打印讲究一次成型,产品一般都具有很强的的整体性,不存在组装的问题。一体化的构造不易松动、开裂,天然地有利于对抗强震。目前,业界已展开了对3D打印一体化房屋投入商用的尝试。去年,北京华商腾达公司用45天时间造出了一座3D整体打印别墅。据制造商介绍,该别墅可抗8级地震,且成本低。同年,在西安和谐广场建起的一座3D打印别墅据说可抗9级强震。 3D打印提高建筑抗震强度的另一个方法是生产不同寻常的建筑材料。普通的房屋多是由钢筋混凝土构成,砖块四四方方,层层叠加。而美国加州却从古印加帝国的方石建筑中汲取灵感,用3D打印机造出了形状独特的空心水泥砖。每块砖都可以与周围其他砖块牢牢锁扣在一起,形成一个整体。由这种砖砌成的墙体在地震中顶多只是稍微移动,震后即回归稳定,而不会倒塌。 此外,在灾后临时安置所的建造工作中,3D打印也可贡献一份力量。虽然帐篷是临时安置灾民的主要工具,但其牢固性、防寒性等终究不及房屋,且难以在其中添加其他生活设施。当前的3D打印建筑技术普遍向速度快、成本低的趋势发展,且房屋大小、形状都可灵活设定,不失为构建灾民居所的新选择。 不过和3D打印比起来,用磁悬浮保护房屋的方法更加万无一失,即修建;空中楼阁。这项技术与磁悬浮列车的原理类似,大致构想是在房屋底部安装一个应急升力系统,当地震警报发出时,系统随即开启,通过内部磁场的强大斥力将房屋升起,使之与地面保持一定距离,从而避免地震波的影响。目前,这项技术还处于试验阶段,未能付诸实施。美国硅谷已有公司致力于磁悬浮房屋的建造,不过他们可能会先从研发磁悬浮滑板开始。 假以时日,3D打印与磁悬浮必将大大减少未来地震灾害中房屋损毁、人员伤亡的悲剧。 (来自3D打印世界)

2018-09-21 14:05:06

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老鼠甲状腺由3D生物打印完成

早在2015年,来自俄罗斯的一组科学家就成功把用3D打印而成的甲状腺移植到了一只老鼠身上,而现在这些科学家又有了新的突破。正因为这次的突破,促成了一篇名为“生物打印功能性的血管化老鼠甲状腺结构”的论文的发表。 虽然甲状腺能引起复杂的问题,但它本身是一个相对简单的结构,因此很容易成为3D打印的目标对象。“甲状腺是一个内分泌器官,其解剖结构相对简单,没有复杂的导管系统,基本上由甲状腺滤泡和血管系统组成,”研究人员解释说。 研究员采用了一种无需支架的3D打印技术和能自我融合的组织球体。他们将甲状腺球体(TS)和尿囊球体(AS)作为甲状腺细胞和内皮细胞的来源,用一台定制的生物打印机,在一种胶原水凝胶中将两种球体打印成一个紧密队形。然后,被紧放在甲状腺球体旁边的内皮细胞侵入它们,并将它们血管化。同时,来自甲状腺球体的上皮细胞形成滤泡。 此过程中使用的生物打印机名为Fabion,是内部专门开发的,由多个功能部件组成,包括一个注射泵、一个流体芯片、一个装载活塞、一个捕获活塞和一个沉积活塞(上面带一个凹槽,用于液体移除)。这些部件协同工作,以确保3D打印的高精度,它们一次可以沉积单个组织球体。生物打印机还包括一个加热和冷却系统,以更好地控制胶原水凝胶的聚合。3D打印甲状腺结构会在胶原水凝胶中培养4天。  随后,研究人员将3D打印甲状腺移植到甲状腺机能减退的老鼠身上,并分别在三周和五周后对小鼠进行了测试。结果显示老鼠的甲状腺激素水平显著提高,表明这个3D打印器官确实不辱使命。组织学评估也显示这个生物打印甲状腺能成功地发育成熟并与老鼠的其他部位融合。 研究人员在2018年3D打印一个人体甲状腺,也将与奥卢大学合作,用肾组织细胞生物打印一个迷你肾脏。“最终,我们的方法将能生物打印出任何人体器官,”研究人员说。 (来自3D打印世界)

2018-09-21 13:24:08

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未来酿酒和制药因3D打印酵母而简单化

一种能持续反应数月且由3D打印完成的酵母生物反应器被来自美国西雅图华盛顿大学的Alshakim Nelson和他的团队共同开发完成。 酵母是一种真菌,是人类文明中极其重要的物质之一。它不仅可以用来做面包和酿酒,更可以用于制药。特殊的生物反应器可以用来控制有机物的发酵,用以产生复杂的物质。发酵是化学家研究的重要领域。 多亏了西雅图华盛顿大学的化学家Alshakim Nelson的研究,现在发酵变得更加便宜和更高效。他们发明的特殊3D打印机,能在五分钟内制造出生物反应器,并且反应器的发酵至少能持续几个月。 用于制造这些3D打印生物反应器的水凝胶70%由水组成, 30%由注入酵母的特殊聚合物制成。3D打印机的喷嘴可以很容易很精确地挤压出水凝胶,打印出立方体。 当这些3D打印的水凝胶立方体被放置在葡萄糖中,生物反应器中的酵母就会将葡萄糖转化为乙醇——就像酿酒一样。更为惊讶的是,这种反应可以持续很长时间。Nelson说,只要发酵溶液定期更换,3D打印生物反应器就可以继续进行。 目前,3D打印的酵母生物反应器反应已经持续了四个月。Nelson认为,在水凝胶中,酵母细胞的固定化可以阻止它们老化和繁殖,同时维持它们的发酵能力。但这些打印出来的生物反应器为何可以持续那么久,确切原因还没确定下来。 尽管如此,纳尔逊团队的3D打印酵母生物反应器有着巨大的潜力。他的团队现在将专注于扩大酵母的水凝胶块的大小,还有研究蛋白质的产生。展望未来,这种方法对制药产业会产生巨大的积极影响。 (来自3D打印世界)

2018-09-21 11:25:13

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第一次把3D打印头颅矫形仪引进浙江省的杭州医学院

在现在这个颜值当道的时代,有一个完美的头型,是一件令人羡慕的事情。但是还有很多孩子因为宫内因素、产程因素以及睡姿不正确,导致了头颅发育出现异常的情况出现,特别是早产儿等高危儿在NICU时间较长,颅骨的发育更容易出现问题。比方说常见的头颅发育异常有斜头、短头和舟状头等。若是不能及时矫正的话,严重的是会到孩子面部,颞下颌关节和牙齿排列等一系列问题的出现,比方说左右脸大小不一,眼睛和耳廓高度不一,甚至还会影响头部的稳定性,有的孩子的头会偏向变形的一侧,给孩子以后的成长留下极大的心理创伤。 儿童保健学方面专家、杭州医学院副院长吴丽慧教授告诉前来采访的记者,宝宝头颅发育是否异常,“过去我们只能靠家长目测,感觉有问题再依靠医生的经验去判断,这种方式经常容易出偏差。”宝宝颅骨畸形有一套评估标准,杭州医学院贝蓓儿童康复产学研基地引进的三维数字捕捉技术,可以通过先进的三维扫描技术,通过软件系统将三维信号转化为宝宝的头颅形状,从而精准的发现孩子头颅发育问题。 记者在杭州医学院博爱楼一楼的贝蓓儿童康复产学研基地看到了这件高科技神器,一顶蓝色造型可爱的矫形头盔。这件“头盔”的身份来自美国,是将三维扫描采集到的头颅骨信号发送给位于美国的儿童头颅数据库,根据庞大的数据库支持,用特殊打印机制造出这顶可爱的头盔。据介绍,家长还可以根据自己的喜好,选择自己喜爱的颜色和图案。记者掂量了一下头盔,非常轻巧,内衬也柔软透气,适合江南的气候。 4个月内的婴儿如果出现头颅形状不对称,可以通过调整睡姿。抱姿等方法,使颅骨较突出的部位较多地受压,从而起到“矫正”的效果。但是这些方法过去繁琐,孩子的体位也不容易控制。市面上的定型枕从专家的角度看,也效果有限。有了矫形头盔的帮助,处于生长中的头颅骨就可以按照我们预设的目标生长,从而恢复到正常。 一般而言,矫正器要佩戴3—6个月,才能起到矫正效果。期间每2—4周进行复查,观察治疗效果,和生长发育情况,进行头盔调整。矫形头盔佩戴后的最初两周是一个适应期,经过5天的适应,您的宝宝就可进阶至每天佩戴23小时的阶段,剩下的1小时取下头盔给宝宝洗澡、检查皮肤和清洁矫形头盔。大约1周后可再次评估矫形头盔的吻合度。 杭州贝蓓儿童康复指导中心创始人林海松先生告诉记者,婴儿头颅矫形器在美国已经被美国药品食品监督管理局批准,在美国属于保险支付项目,是一种安全有效和方便的矫形方法,但是国内普遍缺少这方面的专业知识,目前国内只有广州、北京和南京的个别单位开展,杭州医学院在省内首次引进该项技术,填补了我省的空白。

2018-09-21 11:12:02

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3D打印用在骨骼和软骨修复研究上的生物陶瓷

吴成铁作为来自中国科学院上海硅酸盐研究所研究员和一支在常江带领下的研究团队共同合作在3D打印生物陶瓷用于骨、软骨修复研究中取得系列进展。凭借3D打印方法制备有序大孔结构的锰-磷酸三钙(Mn-TCP)生物陶瓷支架,有关的研究成果已经被《先进功能材料》(Advanced Functional Materials,adfm.201703117)接收,并申请专利一项。这支研究团队与上海交通大学附属第九人民医院教授蒋欣泉团队合作后,制造出了由空心管基元堆叠而成的3D打印生物陶瓷支架,相关研究成果发表在《生物材料》(Biomaterials,2017; 135: 85-95)上。同时,该研究小组还通过3D打印技术成功制备了硅酸三钙骨水泥支架(ACS Appl Mater Inte****ces. 2017;9(7):5757-5767) 及兼具抗菌与成骨活性的生物陶瓷支架 (Biofabrication. 2017;9(2):025037),在骨组织工程领域展示了良好的应用前景。 骨关节炎是一种退行性关节疾病,其临床表现为关节的红、肿、热、痛、功能障碍及关节畸形,严重者导致关节残疾、影响患者生活质量。关节炎疾病进程中,软骨首先受到损伤,而软骨损伤通常累及软骨下骨,进而导致骨-软骨缺损。由于软骨和软骨下骨的生物学特性不同,导致骨-软骨一体化修复极具挑战。研究团队提出构建兼具软骨-软骨下骨一体化修复的3D打印生物陶瓷支架的策略,通过3D打印方法制备有序大孔结构的锰-磷酸三钙(Mn-TCP)生物陶瓷支架。Mn的引入大幅度提高支架的致密度和抗压强度。Mn-TCP生物陶瓷不仅可以通过激活HIF信号通路促进兔子软骨细胞(Chondrocyte)和骨髓间充质干细胞(rBMSC)的增殖,支持软骨细胞成熟和促进骨髓间充质干细胞向成骨分化,而且可以通过诱导炎症模型的软骨细胞产生自噬保护软骨细胞。同时,体内修复实验表明,Mn-TCP支架显著促进软骨下骨和软骨组织的生成,在骨-软骨一体化修复领域具有广阔的应用前景。相关论文(Advanced Functional Materials,adfm.201703117)第一作者为在读博士生邓翠君,指导导师为吴成铁。 研究团队通过与上海交通大学附属第九人民医院蒋欣泉团队合作,在3D打印复杂仿生结构生物陶瓷用于血管化大块骨缺损修复方面取得新进展。在临床上,大块骨缺损的修复一直是一个挑战,由于3D打印技术可以便捷地制备形状可控的多孔支架材料,而被广泛应用于生物材料和骨组织工程领域。这种传统的3D打印支架具有多孔的结构,将材料植入缺损部位后,营养物质和细胞会沿着孔向内渗入支架内部,进而有利于骨组织向内长入,最终促进骨缺损的修复。然而,传统的3D打印支架在大块骨缺损方面仍显不足。第一,由于传统的3D打印支架都是由实心的基元堆叠而成,这大大降低了材料的孔隙率;其次,传统3D打印支架的孔隙呈阶梯三维延伸状,并没有形成平直的通道状,因此在流体力学上有较强的流体阻力,不利于营养物质和细胞渗入支架内部,从而阻碍了修复过程中的成血管和成骨。该研究组制备出由空心管基元堆叠而成的3D打印生物陶瓷支架。这种空心管结构的3D陶瓷支架比传统的3D打印支架有更高的孔隙率。不仅能够促进血管向内长入,同时还会促进干细胞和生长因子的传递更有利于大块骨缺损的修复(Biomaterials,2017; 135: 85-95)。 相关研究工作得到了中组部青年千人计划、科技部“863”计划、国家重点研发计划和国家自然基金的资助。 Mn-TCP生物陶瓷支架形貌表征图,(A-C)TCP,(D-F)2.5 Mn-TCP,(G-I)5 Mn-TCP,(J-L)10 Mn-TCP。随着Mn含量增加,支架的颜色逐渐由浅粉色变为深粉色,支架表面形貌也由TCP的多孔结构变为致密的液化形貌。 Mn-TCP生物陶瓷支架体内修复效果,A1-D4材料植入8周,(A1-4)空白对照组,(B1-4)TCP组,(C1-4)5 Mn-TCP组,(D1-4)10 Mn-TCP组;E1-H4材料植入12周,(E1-4)空白对照组,(F1-4)TCP组,(G1-4)5 Mn-TCP组,(H1-4)10 Mn-TCP组。Mn-TCP生物陶瓷支架组较空白对照组和TCP组显著促进软骨-软骨下骨修复。 具有空心管复杂仿生结构的3D打印生物陶瓷支架用于大块骨缺损的修复。 具有空心管复杂结构的3D打印生物陶瓷支架。 兔子大块骨缺损修复实验。实验流程(a),体现成血管能力的micro-CT结果(b,c),体现成血管能力的组织学结果(d,e),体现成骨能力的micro-CT结果和组织学结果(g-i)。空心管生物陶瓷支架显著诱导血管新生与大段骨缺损修复。 (来自3D打印世界)

2018-09-21 10:58:24

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自带恢复技能的自愈凝胶3D打印屏幕

来自墨西哥大学的研究员正在给现代智能移动设备开发一种独特的自愈凝胶。所谓的自愈凝胶是一种聚合物基物质,可以在受到损伤之后实现自身再生,宛如活组织一般。这种类型的物质不但可以用在很多类型的隐形眼镜的基础聚合物,它再生的性质同样适用在其他受力物质上,比方说车辆外壳。 这种自愈材料所具备的自身再生功能就像生物修复组织的自然能力一样,这种特性有助于延长产品的寿命。除此之外,用这种自愈凝胶支撑的3D打印“智能”物体能以特定的方式对环境做出反应,如根据温度、湿度、酸度或其他因素改变其形状和结构。 这种凝胶质地像牙膏,但是向其施加压力时,其可以像液体一样流动,并且能够形成固体。这种属性是通过简单地转换其基本结构,使材料实现自愈。 能自行修复的智能手机将会是一个惊人的突破,但目前研究团队在用凝胶3D打印手机屏幕方面仍遇到一些困难,毕竟需要将手机触摸屏的功能和技术进行整合。这种凝胶的变形能力不仅可以改变形状、强度和柔韧性,颜色也可以改变。这种功能将可以作为尖端伪装技术,在军事领域应用。 虽然目前这种材料仍处于研发阶段,但应用前景广阔,未来总有一天再也不用担心手机屏幕碎了……     (来自3D打印世界)

2018-09-21 10:42:52

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核燃料元件领域中3D打印的现状和前景

最近这几年,3D打印技术的流行趋势已经在全世界蔚然成风。从小孩的玩具到居住的房子,从路面开的汽车到天上飞的飞机,都用上了3D打印技术。其中的缘由就是3D打印技术应用在这些产品上后,不仅优化了产品的结构、大大缩短了研发周期,而且在降低了成本的同时,还提高了制造效率等等。 由于核燃料元件对材料性能要求严,制造精度要求高,一部分人一直以为3D打印技术短时间内在核燃料元件制造领域得到有效应用的可能性不大。但在近期,由中国核能行业协会信息化专业委员会主办,在四川宜宾中核建中核燃料元件有限公司召开的3D打印技术在核能行业应用技术交流会上,众多3D打印技术的专家、知名厂商以及在核能行业开展3D打印研究的同行们进行交流、探讨,使小编进一步接触和了解到了3D打印技术目前的发展状况,觉得3D打印技术在核燃料元件的制造领域的应用也存在无限的可能。 首先,3D打印技术可以应用到去除余量大、材料消耗多零部件上。例如,某型上管座零部件采用常规机械加工方式时,耗用材料约33千克,但采用3D打印技术时,仅需6.51千克的材料即可,可节省材料高达80%。 其次,3D打印技术可以应用到尺寸要素多、结构复杂的零部件上。例如,防异物板一类零件采用常规加工方式时,最快也需要2~3小时的加工时间,但是按目前5kg/h的3D打印效率计算,该零件理论加工用时仅需10分钟左右,可大大地提升加工效率。 同时,3D打印技术的运用可以优化很多零部件的结构,减少组装和焊接量。核燃料元件中有多种零部件,因为结构复杂,常规的加工方式难以实现,故而不得不将该类零部件拆开成多种零件,分开加工成形后,再通过组对焊接的方式将其连接成一体的部件,但使用3D打印技术,便可轻松地实现这些零部件的一体成形,还可减少焊接工作量和焊接变形。 而且,由于3D打印技术和焊接的原理类似,所以可以将3D打印技术用于某些零部件的局部加工或局部修复上。某些零部件采用常规方式加工时难以实现,采用3D打印技术成形又有不经济等情况,便可考虑先将该零件的主体部分用常规加工的方式加工,再以成形的主体为基体,直接在其上用3D打印技术加工出该零件的局部。又如,由于核燃料元件的制造要求高,制造过程中可能会遇到某些零部件仅因为某个局部尺寸的超差,而面临着不得不报废的局面,但是如果将该零件局部超差的位置去除后,再采用3D打印技术直接对该位置进行局部修复,便可挽救原本需要面临报废的零部件。 当然,现阶段的3D打印技术还不够完善,存在3D打印后的零部件表面粗糙,热处理后的变形较大等情况。这些不足,我们也可以通过控制制造过程中的参数,以及成形后进行后期修复等方式,来提高3D打印产品的质量。例如,可以考虑3D打印成形后,对其外观进行打磨、喷砂等方式,来改善表面质量;可以考虑通过在3D打印成形过程中进行逆向变形控制,以及成形后的局部精加工的方式,来减小热处理后的变形量。 目前,3D打印技术已在全球多个领域里如火如荼地发展。通过以上分析可以看出,3D对于核燃料元件制造领域的应用具有较高的适用性,尽早地开展相关的实验,便可探索出其在核燃料元件领域应用的更多可能。

2018-09-21 10:28:59

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借助3D打印牙齿来研究早期哺乳动物的进化

不论是距今遥远的史前脊椎动物还是现代脊椎动物都有牙齿结构,比方说当今海洋顶级掠食者鲨鱼和它同类的祖先有极大可能是首个从用来磨碎食物的粗糙结构最终进化成为牙齿结构的。这样的进化在很多物种中都属常见,因为它们能成为研究者研究各种动物进化的过程,所以牙齿和下颌是是进化生物学家的一个非常重要的研究对象。 唯一的问题是,化石不能进行生物功能测试,因此测试各种牙齿结构的作用是相当困难的。但3D打印技术解决了这个问题。来自马萨诸塞阿默斯特大学的研究人员制造了一套3D打印的牙齿,用于测试最早期哺乳动物的下颌能力。通过测试,他们发现,牙齿捕食的能力比咬力或动物的能量消耗对于进化来说是更为重要的原因。 简而言之,3D打印技术帮进化生物学研究得出了一个新的结论。3D打印牙齿是基于200万年前吃昆虫的哺乳动物的牙齿制作的。牙齿形状与饮食有关,因此早期哺乳动物进化的许多知识源自牙科研究。阿默斯特的研究结果发表在最新版的英国皇家学会杂志。 这一突破是由进化生物学博士生Andrew John Conith和他的主管Elizabeth Dumont在聚合物科学家Alfred Crosby和研究生Michael Imburgia的帮助下实现的。Dumont和Crosby是马萨诸塞阿默斯特大学进化材料中心的成员。 为了构建3D打印的牙齿模型,研究团队依靠的是两个最早的哺乳动物物种的牙齿数据:原始的Morganucodon物种和更高级的Kuehneotherium物种。这两种长得像鼩鼱的生物被认为是早期哺乳动物进化中的典型物种,并且与恐龙一起生活在2亿年前的三叠纪。 他们面临的是进化生物学中的一个关键问题。 “为什么牙齿会长成这样呢?大多数关于早期哺乳动物牙齿进化的研究已经描述了它们的外观,以及怎么发挥它们的作用,“Conith解释说, “我们进一步地制作工具来测试它们——我们运用了两种现代技术,让3D打印牙齿“咬”聚合物凝胶与它外骨骼般的外壳(为了准确模仿昆虫)。” 正如这些实验所体现的,嚼碎食物是至关重要的。“我们认为自然选择的条件是****食物的能力,而嚼碎的程度决定于牙齿的形状,”Conith说。 虽然大多数研究到目前为止都集中在狩猎期间的力量和能量使用方面。“但我认为人们需要重新看待这些典型的参数。这是一个关键点。我们没有完全****以前的观点,我们只是新增了一个可能性。”他补充说。 为了得出实际结论,研究人员构造了两个模拟昆虫的矩形:一个壳硬,一个的壳软;以及Morganucodon和Kuehneotherium臼齿形状模型进行了十个实验。将 3D打印牙齿接在力测试机上,研究人员测量了对“昆虫”使用的力和能量(和损伤,通过分析外骨骼中的裂缝来测量损伤)。 事实证明,较原始的Morganucodon模型使用较少的力和能量就能破坏硬壳 ;而Kuehneotherium牙齿更容易破坏软壳。“更重要的是,Kuehneotherium对硬和软凝胶造成的伤害都比Morganucodon多。这些结果表明,一些早期哺乳动物牙齿形状的变化主要是由于它们选择最大化损伤,其次是才是最大化生物力学参数,如力或能量。”Conith解释,“在作科学的学问时,虽然你的想法可能正确,但是要证明你的想法相当复杂。”

2018-09-21 10:17:11

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人体器官培育成功离不开3D打印技术的帮助

成功借助3D打印人体细胞的生物可降解支架的是来自于美国维克森林大学的科学家,在这之后使用支架来培养仿真度超高的面部器官,比方说耳朵或者鼻子。对于科学家而言,使用3D打印技术来培育出能用来移植的肺部还有其他器官一直都是终极目标。科学家表示他们一直在通往这一目标的道路上不断取得进步,或将在20年内可以让患者移植3D打印器官的梦想彻底成为现实。 利用3D打印技术培育人体器官是再生医学领域的一大热门,目前正不断取得进步。借助于这项技术,科学家能够培育出仿真度极高的人造耳朵和鼻子等面部器官。随着研究的深入和技术的继续进步,他们将最终培育出可以进行移植的人造肺以及其他器官。现在,维克森林大学的3D打印机已经打印出肾脏原型。在其他一些实验室,科学家也在研究如何利用可降解支架培育人造心脏、肺部、肝脏和肾脏,让“定制移植”成为一种可能。 维克森林大学的科学家正在研究各种方式,培育可进行移植的人造器官,包括对动物器官进行改造和从无到有利用患者自身细胞进行培育。他们的3D打印机使用的并非墨水,而是一种类似凝胶的生物可降解材料,通过逐层打印形成器官原型或者说器官形支架,而后利用支架培育器官。首席研究员安东尼·阿塔拉博士指出他们需要很多年的努力才能培育出能够移植到患者体内的人造器官。 在进行人造器官研究时,科学家也将目光聚焦猪的器官,希望利用人体细胞取代猪细胞,进而培育出可植入患者体内的器官。当然,最理想的方式还是利用患者自身细胞,可以通过活组织检查或者抽血的方式获取,而后将细胞“播撒”到3D打印机打印的器官形支架上进行培育。这种方式培育的人造器官能够大大降低移植后出现排斥反应的可能性。 麻生总医院的哈拉德·奥特博士认为5到10年内有望进行实验室培育器官的人体试验。匹兹堡大学麦克格万再生医学研究所的威廉·瓦格纳指出5到10年可能过于乐观,15到20年更为现实一些。一旦人体试验取得成功,患者移植人造器官的梦想便最终成为现实。

2018-09-21 09:55:54

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7个月大的婴儿在3D打印气管夹板帮助下恢复正常呼吸

2018年9月20日,在美国佐治亚理工学院的帮助下,位于格鲁吉亚境内开展了第一次把3D打印的气管夹板放置在儿科患者身上的操作。他们用了3个由3D打印而成的定制夹板来帮助一位仅有7个月大的婴儿呼吸,来对抗足以威胁婴儿生命安全的气道阻塞。 这名患儿患有先天性心脏病和气管 - 支气管软化症,这种情况会导致严重危及生命的气道阻塞。在儿科重症监护室住院6个月期间,他经常出现气管塌陷,无法通过常规手术方法纠正。临床研究小组建议手术插入一个实验性的3D打印气管夹板,这是一种仍在开发中的新型装置,用于打开气道并扩张气管和支气管。 夹板由Scott Hollister设计,由佐治亚理工学院和亚特兰大儿童医疗保健部门Patsy和Alan Dorris Endowed儿科技术主席共同支持的一项联合倡议。该过程从获得患者气道的CT扫描开始。 Hollister和他的团队创建了多种不同尺寸的夹板,以确保外科团队在手术过程中放置在患者气道周围并完美贴合。 在一项复杂的10小时手术中,儿童的跨职能外科医生团队于2018年8月17日早晨成功地在患者的气管周围放置了三个3D打印的夹板。夹板最终将被吸收到体内,从而扩大了气管和支气管。3D打印的气管夹板是一种仍在开发中的新装置,因为其安全性和有效性尚未确定,因此无法用于临床。儿童团队寻求FDA的紧急许可,以推进扩展准入指南下的程序。 “使用3D打印技术来挽救孩子生命的可能性是我们每天在实验室中的动力,我们决心开发出满足乔治亚州最复杂儿科患者需求的创新解决方案。”Hollister说道,他是佐治亚理工学院3D医疗制造中心主任和佐治亚理工学院和埃默里大学的生物医学工程系教授。 (来自中国3D打印网)

2018-09-21 09:47:58

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融入了3D打印技术的半入耳式耳机Type-C

2018年9月21日,有着“为发烧而生”之名的小米推出了一款小米双单元半入耳式耳机Type-C版,这款新产品打破了原本传统的3.5mm耳机插孔的限制,为了能够紧贴主流手机的发展大潮,而配置动圈+陶瓷喇叭双单元声学架构,并搭载了优质的高清数字解码芯片。 小米双单元半入耳式耳机Type-C版采用了符合人体工学的入耳角度,利用目前最流行的3D打印技术,模拟验证了耳机在耳道中舒适的佩戴方式,把陶瓷质感的外壳放入耳中,带来全天候更加轻盈舒适的佩戴感受。 在耳机线材部分则选取了高弹、环保、耐温的TPE材料,材质不惧撕拉扯拽,且更亲肤耐用,日常使用完全胜任各种场所。该耳机采用USB Type-C接口,可以直接搭配手机,不受转接头束缚。同时,搭载了全新的数字解码芯片,在提高解码率的同时,有效减少音频在搭载介质传输过程中的损耗衰减,可以精准的还原一首音乐的本质,真正享受数字音乐。 除了佩戴舒适、高清数字解码芯片以外,另一亮点是“动圈+陶瓷喇叭双单元声学结构”。陶瓷喇叭的振膜是一片平面陶瓷,陶瓷的震动不受气室影响,声音更富有层次感。而陶瓷振膜振幅极小,只有一般振膜的1/10左右,因此失真更小,加上陶瓷喇叭的高灵敏性能,对声音信号的响应更为迅速,可使高频范围有效延伸达40kHz,带来更为自然、逼真的聆听体验。 小米双单元半入耳式耳机Type-C版已通过日本音频协会最新的Hi-Res Audio认证,能够媲美CD音质。如果手机或者播放器中下载了HQ或者SQ超高品质的音乐,小米半入耳式耳机能够将原声无损输出。 (来自中国3D打印网)

2018-09-21 09:31:04

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给全球动物物种3D成像的Beastcam

你若是现在才知道3D打印技术是可以挽救动物的生命的话,那你就太out啦!生物3D打印技术母庸质疑在这场“革命”中展示了其巨大的威力。现在相关研究员已经把这种技术用在了临床试验当中,比方说借助实验室中创造的细胞结构来对脑肿瘤进行实验,那么结果自然是不言而喻,这种类型的测试能对疾病在治疗中产生的应激反应进行测试,从而给更多的患者提供治愈疾病的希望。 在此之前,3D成像技术也被用来研究动物。来自马萨诸塞大学的生物学家Duncan Irschick正在朝着这方面努力,并已经取得了巨大的进步。 Irschick发明了一款名为Beastcam的设备,这款便携式摄像机,可以拍摄小动物,并将其自动转换为3D图像。Beastcam的外观很炫酷,由30个相机组成,拥有十条“手臂”,每条手臂上都配备三款相机。 Irschick正计划制作所有生物物种的3D模型。一旦项目的这部分完成,他将使用其数字生活平台发布数据。Irschick在最近的一次采访中说:“希望通过使用我们的3D模型,能让更多动物得以存活。” “如果你在野外发现了一个新物种,如果你能在那里创建一个活的动物的3D模型而不是就地抓住它、玩弄它并夺取它的生命,那该多好。”Irschick表示,“如果能更灵活地捕捉到它鲜艳的色彩、独特的形状和灵活的姿势,并做成3D模型,该是多么奇妙的一件事!” Irschick和他的团队日前推出了一个手持的Beastcam,用于拍摄大型动物,比如扫描鲨鱼(是的,鲨鱼!)时,他们就使用了手持Beastcam。 Irschick和他的团队计划在不久的将来,制作青蛙和海龟的3D模型。 因为这些动物群面临着重大的生存威胁。 “我们很高兴使用Beastcam技术来保护地球上所有生命的数字遗产。”Irschick说。“虽然这可能会需要很长的周期,但我们依旧很高兴,因为这趟生物3D模型之旅已经启程,并且现在看起来这次旅程还挺顺利。以数字的方式来保护地球上的生命遗产尤其重要,因为许多物种正频临灭绝,这种技术可以用前所未有的方式重建生物,让他们以另一种方式来‘存活’”。

2018-09-21 09:17:17

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3D打印技术在高位截瘫的小伙身上发生奇迹

位于我国陕西省渭南市一位已经31岁的小伙子王某不慎从高处坠落导致了颈椎骨折并发高位截瘫,其家人对此是心急如焚。幸运的是,在2018年9月9日,来自陕西省西安市的中心医院的专家团队给王某成功完成了 3D打印人工颈椎椎体植入手术,在手术后的第二天王某不仅可以坐起来,而且上肢的大部分功能也已经恢复。 “都以为他要在床上躺一辈子了,没想到手术第二天就能坐起来,真是奇迹,感谢中心医院,感谢郭院长,感谢骨科的专家们!”王某的家人激动的说,不久前的一次意外事件导致王某颈椎骨折并发高危截瘫,四肢都动不了,当地医生让他们做好最坏的打算,可是王某太年轻,又是家里的顶梁柱,他们怎么也想不通,更不愿放弃。于是几经打听,在朋友的推荐了,从渭南来到了西安市中心医院,把希望寄托在这里的专家身上。 王某到院后,骨科专家严少荣、姬钢主任医师团队经过反复论证,决定为其采用目前最为先进的3D打印人工颈椎椎体植入术。9月9日,在充分准备下,由著名脊柱外科专家郭华副院长主刀,在姬钢主任医师、卢洋主治医师配合下,成功实施手术。术后第2日,王某可以自行坐起,上肢恢复了大部分功能。目前正在接受脊髓康复功能治疗,后期相关功能会逐渐恢复。 西安市中心医院副院长、脊柱外科专家郭华介绍,3D打印人工颈椎椎体植入术是近来脊柱外科的高新技术,目前国内外仅有少数医院可开展。该术式更符合人体生理解剖,减压充分,支撑可靠,为挽救脊髓功能创造了条件,有利于早期促进脊髓功能恢复。 (来自南极熊)

2018-09-21 08:52:39

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解剖学“教具”由3D打印模型胜任

让3D打印技术进驻解剖学,这已经算不上什么新鲜事了。在一份名为Medical Science Educator的医学杂志上的一篇文章中指明,3D打印有着可以改变当前解剖学教学模式的而且能彻底替代现在医用解剖尸体的希望。3D打印而成的模型会成为更具经济和符合道德的解剖学“教具”。 在这篇文章中指出:在过去二十年里,这项技术发展的十分迅速。3D打印的器官模型甚至能更高效、更准确地帮助学生学习解剖学知识。 美国克利夫兰医学中心的主研究员Ryan Klatte说:“研究中心和凯斯西储大学的研究人员对3D打印的解剖学教学应用,十分感兴趣。” 长久以来,解剖学教学时,使用的都是人类尸体。但使用人类尸体不仅存在运输和成本问题,有时还会因为储存方法不当,使得器官变形,影响教学效果。然而3D打印的模型则不存在此类问题。只要建立准确的3D模型,在使用树脂或塑料等材质打印出来,几个小时内就能制出细节十足的器官模型。 Klatte补充说:“由于3D打印是通过逐层构建的方法制造模型,因此可以在制造过程中加入不同的材质和颜色,使得最终完成的模型的质地和颜色,都与真实器官十分接近。” 除了用于解剖学教学之外,3D打印模型还能用于病理学和放射学教学。通过对比器官模型和CT图像,能让学生更好地了解病变器官与CT图像之间的关系。随着3D打印机价格的下降、打印精度的提高,3D打印在医学教学中的应用变得越来越广泛。 Klatte总结说:“任何新兴技术,都会逐渐变得更好、更快、更经济。我们认为3D打印技术也将如此。3D打印的模型器官,价格最终会比尸体中的真实器官低。甚至在今后的教学中,教师可以为每位学生打印一个模型器官。3D打印的模型在未来很有可能会全面取代医用尸体。”

2018-09-21 08:32:33

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3D打印笔筒:用了它,你再也不想用其他笔筒啦……

         明代文人朱彝尊曾作《笔筒铭》,云:"笔之在案,或侧或颇,犹人之无仪,筒以束之,如客得家,闲彼放心,归于无邪。"        可见在古代,笔筒就以其艺术个性和较高的文化品位,受到文人墨客的青睐。而到了现代,不管是学生、老师、白领,每个人都有那么三五支笔,这个时候笔筒的重要性就体现出来了。         常见的笔筒是这样的:         这样多功能的:         还有这样方正的:        在人手一个笔筒的时代,个性化的设计更受青睐。而3D打印在塑造几何形状上,近乎拥有无限的能力,3D打印笔筒也充满了奇思妙想。        南京先临三维云打印技术有限公司日前就新推了一款呆萌呆萌的树状笔筒,颇有趣味。        这款名为“妙笔生花”的树状笔筒,由iSLA-650 Pro 专业3D打印机打印而出,尺寸为72*74*68mm,本款是展示品,缩小了尺寸打印的,正常的笔筒要在此基础上放大4倍。        该款笔筒采用了光敏树脂材质,表面均匀细腻,有光泽,拥有极致视觉质感,整体造型小巧有趣,艺术与实用性相结合,提高办公或学习的趣味感,是你学习工作的好帮手。         普通的笔筒,造型再怎么变化,都是粗犷派的,所以的笔哗拉拉挤一起,想找某支笔出来,要在里面“扒拉”半天。而这款3D打印的树状笔筒则不同,它通过众多小“树枝”,将你的各色笔具一一“安排”,每支笔都有自己的“家”,想用哪支拿哪支,一目了然,方便快捷。而笔的加入,让“树枝”延长,好似开花了一样,暗含了“妙笔生花”之意,对工作学习均有美好寓意。

2018-09-20 15:45:10

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3D打印能放置在体内的微型机器人

机器人作为一种通过计算机编程成为可以执行且能够满足人类要求的某些微小、高难度等操作的自动控制机械。伴随着微米、纳米、微电子机械技术甚至还有微型机械电子系统(MEMS)的发展,机器人的体型也逐渐往小型化发展,这样一来就给科学家发明能直接在人体中使用的3D打印微型机器人创造了先决条件。在人体内的微型机器人能在人体管腔和液体介质里“游动”,用来完成对某些疾病的诊断以及治疗工作。其中就包括了双光子光刻、喷墨技术在内的3D打印技术,它们在制造体内微型机器人中发挥了重要作用。 在《在英国皇家化学会/The Royal Society of Chemistry》杂志上,曾发表过一篇名为《3D打印微型游泳者和生物混合机器人的应用/Applications of Three-dimensional (3D) Printing for Microswimmers and Bio-Hybrid Robotics》的研究论文。 相关研究人员使用双光子光刻3D打印技术制造出了一个微米级的微型机器人Microswimmers。该文探讨了利用3D打印技术制造微型机器人所面临的现实和挑战。研究人员利用microswimmers进行试验,并检验他们在不同类型的液体和细胞环境中应对挑战的能力。 在研究中,微型机器人在十分粘稠的环境中表现得非常成功,在对微型机器人进行的进一步试验中,它们能够像细菌那样旋转运动,并可以携带“货物”。研究团队由此受到启发,使用同样的3D打印技术制造出了螺旋形的微型货船机器人,这种微型机器人表面涂覆了镍和钛,外形都为六面体和筒状。研究中,研究人员给这些微型货船机器人的运输任务是运送人体肾细胞,在测试过程中,它们成功完成了任务。 120微米的微型鱼 美国加州大学纳米工程系的科学家曾3D打印出120微米的微型机器人微型鱼(microfish)。这种机器人可以通过磁力和化学反应来控制方向和速度,具有在生物和非生物液体中游泳的能力。科学家能够将这些微型鱼放入过氧化物溶液中游泳长达2小时,在室温下的存放时间长达一个星期。 美国加工大学科学家制造微型鱼的技术是一种纳米级的快速3D打印技术,称之为微尺度连续光打印(COP,Microscale Continuous Optical Printing)。微尺度连续光打印(COP)技术主要依赖一种数字微镜装置(DMD)芯片,并使用大约两百万个微型反射镜,将UV光投射到光聚合物材料上。通过类似DLP、SLA的3D打印技术,对3D打印材料进行逐层固化。该技术使科学家们能够制造出各种形状的微型鱼(蝠鲼、鲨鱼等),而且只有120微米(长)×30微米(厚)。 最重要的是,这些微型鱼只需几秒钟就能制造出来。 为了能够以一种经济和可扩展的方式3D打印出精细而逼真的人造微型鱼,科学家优化了COP打印系统。科学家们已能够使用三种不同的功能性纳米粒子制造出微型机器鱼,包括氧化铁(可通过磁性引导微型鱼)、铂(可通过化学引导机器鱼),和聚二乙炔(PDA,可用于中和有害的毒素)。 微型火箭机器人 英国谢菲尔德大学的科学家们利用喷墨3D打印技术创建了一个微型火箭机器人,它的应用前景是药物运输和定位癌细胞。

2018-09-20 14:58:12

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3D打印一种能承受1700℃高温的陶瓷

一则出自美国HRL实验室官网的消息声称,其研究员已经在3D打印技术领域中有了重大突破。这是因为他们开发出了一种新技术,即是用3D打印的方法制造出来的超强陶瓷材料不仅能承受1700℃的高温,而且还能拥有复杂的外貌形状,在不久的将来或许有希望在航空航天以及微机电领域大展神威。 陶瓷拥有很多有用特性,如高强度、高硬度以及耐腐蚀、耐磨损等,但也有一个“阿喀琉斯之踵”——无法轻易制成复杂形状。3D打印技术能使陶瓷拥有复杂的形状,但陶瓷极高的熔点又限制了这一方法的使用。目前几项陶瓷的3D打印技术不仅效率低下,且打印出来的产品往往有裂缝。不过现在,得益于精密的光固化快速成形工艺,HRL实验室研究人员3D打印出了致密而耐用耐高温且拥有多种形状的陶瓷部件。 在新研究中,化学工程师扎克·埃克尔和化学家周朝音(音译)发明了一种由硅、氮和氧组成的树脂配方,在一台3D打印机内用一束紫外线照射这种树脂,会使其变硬。这种被称为陶瓷前体的树脂能被3D打印成各种形状和大小的零件,打印出来的材料过火后会转化为一种高强度、完全致密的陶瓷。 HRL实验室的材料学家托拜厄斯·舍德勒表示,新方法的效率是以前3D陶瓷打印技术的100到1000倍,强度为同类材料的10倍。 研究人员认为,这种超强、耐高温的陶瓷有望用于制造喷气发动机和极超音速飞机上的大型零件、微机电系统(例如微型传感器)内的复杂部件等诸多领域。

2018-09-20 14:43:13

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对3D打印子弹进行测试的俄罗斯研究小组

俄罗斯视角研究基金对这些基于3D打印完成的子弹进行了相应的测试。这些3D打印子弹全都是采用了和传统子弹一致的制造方法生产出来的。 在不到一周的时间里,俄罗斯军方对外宣传了一些新的3D打印应用程序,包括无人机、坦克、武器等。而3D打印子弹是轧过最新的国防应用技术,它可以为国家的军队提供一种新型的弹药。据俄罗斯视角基金会报告说,他们对3D打印子弹进行了大量的测试,并发现3D打印的子弹在某些方面的表现和现有的子弹一样好。 研究员使用激光烧结的形式来创建3D打印子弹,通过层层金属粉末融合,以创建一个完整的子弹,与传统子弹相比,没有接缝。虽然3D打印对于批量生产金属部件来说不是最快的方法,但研究表明,其在创建特定的设计以及模具是非常高效的一种方式。 3D打印子弹的测试由俄罗斯视角研究基金会与国防研究中心JSC Tsniitochmash合作进行。射击实验表明,子弹具有必要的强度和形式,与其他弹药一样能够有效地工作。研究人员认为,激光烧结技术将继续用于开发进一步的军事物品。 若俄罗斯3D打印研究继续以目前的速度向前推进,那么****的军队可能有一天会使用3D打印武器和弹药。在俄罗斯视角研究基金和JSC Tsniitochmash进行的3D打印子弹测试之前,AK-47突击步枪的创造者、传奇武器制造商Kalashnikov Concern早在2016年2月给出建议,它可以使用增材制造打造一种新型的突击步枪,为新的武器生产3D打印金属零件。 随着工业或消费级3D打印机在俄罗斯的快速兴起,****的国防部门可以说是最大的增材制造研究领域。然而,3D打印的武器已经成为世界各地的一个有争议的主题,因为个人可以使用从互联网下载的文件在家里打印自己的武器。但早在2016年9月,美国第五巡回上诉****裁定,在线分发3D打印枪设计是非法的。

2018-09-20 14:25:49

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英国500年前的历史文物由3D打印技术还原

尽管一直以来3D打印技术都被冠以“未来的科技”之名,可是它不仅能用于未来同样对我们研究过去也是一个很好的帮手。实际上,在世界各地已经有越来越多的古代文物在3D打印技术和3D扫描的帮助下得以重现世间。从被****国恐怖组织毁灭的纪念碑,再到古希腊的城市遗址,3D打印正在发挥着越来越重要的作用。现在哪怕是全球最大的图书馆——英国图书馆,也已经开始用3D扫描的方式来保存历史文本和文物了。 英国图书馆将对亨利八世时期沉没的“玛丽玫瑰”军舰上的文物进行扫描。来自斯旺西大学的研究人员一直对此次事件密切关注,以便更好地了解历史上的重要事件。1545年,“玛丽玫瑰”沉没在索伦特,导致了包括国王在内的500人的死亡。而在400年之后的1982年,人们将军舰从海底打捞起来,拥有了数以千计的都铎时期文物和92名船员的骨骼。 在过去五年里,斯旺西大学一直与玛丽玫瑰信托基金合作,首先对都铎时期的箭术进行研究。之后,他们的合作扩展到使用3D打印、分子生物学和成像技术,来对文物进行研究。一些原始的文物被放置在显示器上,包括从船上的鞋、绳索和木材等。随后,研究人员将船员骨骼、长弓、微型指南针等用3D打印机进行了复制,以便之后的研究。 斯旺西大学工程学院的生物化学家Nick Owen说:“我们最近在线提供的头骨等物品的3D图像将允许世界各地的研究人员下载研究。我们希望我们的研究能够激发新一代的科学家诞生,而且在‘玛丽玫瑰’沉没近500年之后,用3D打印技术对其进行重建”。 这些3D打印文物已经在斯旺西大学进行了展示,教育机构也与玛丽玫瑰信托合作发布了头骨和其他文物的交互式3D图像。作为斯旺西大学最近举办的研究与创新奖的一部分,该展览已于2016年11月11日在斯旺西大学的湾大学校园举行。

2018-09-20 14:07:22

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3D打印用于汽车测试的敏感假人

众所周知,汽车制造商一般都会用假人来对车辆碰撞进行测试,以观察其在碰撞中的表现,除此之外,还会用假人来对车辆的舒适度进行测试,比方说温度和其他环境条件。现在一种由3D打印完成的假人已经用来测试汽车的舒适性以及环境条件了。 这款假人的主体部分被设计成与球形接头和角接头固定在一起,球形接头和角接头可锁定在各种位置,从而能够模拟车辆内的乘客运动。另外,它还需要传感器来测量车身板表面的空气温度、空气流速、辐射及相对湿度。 假人的3D数据被发送至格罗斯特的ARRK原型制作中心,其中26个组件使用ARRK的选择性激光烧结(SLS)工艺使用玻璃纤维填充尼龙材料进行3D打印。这些组件包括假人的头部、手臂、腿部、躯干、手和脚。除了3D打印部件外,还有60多个部件采用钢和铝加工而成。然后格罗斯特团队将其安装在SLS 3D打印部件内。 这个项目的首席工程师参观了原型制作中心,并与格罗斯特团队合作组装了3D打印假人并确保其能按预期进行工作。组装后,假人被运往位于慕尼黑的拥有1000多名员工的ARRK工程总部,然后再为假人装备传感器和压力垫。 3D打印技术十分适合用于制作碰撞测试假人,通过3D打印可以定制代表不同年龄阶段、性别和身体的假人。甚至还能通过3D打印制作个别器官的复制品,以便更好地了解每个器官受到车祸的影响情况。 (来自3D虎)

2018-09-20 13:18:27

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