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3D打印机制作完成的定制冰淇淋

2018年7月已经过半,三伏天这个一年中最炎热的一段时间即将到来。在这盛夏时节恐怕没有比吃冰淇淋更爽的事情了,只是现在的冰淇淋在造型上真的不敢恭维,因为其没有新颖的造型让吃冰淇淋的人们感受不到什么新鲜感。不过或许3D打印技术的横空出世或许能够扭转这个局面,能让冰淇淋的造型能够吸引人们的目光,个人定制化的冰淇淋将不是梦想。 Dream Pops 是一个国外的团队,他们就利用3D打印机来制作个性的冰激凌。但在这里要澄清一个概念, 这里所说的3D打印冰激凌并不是直接用3D打印机打印一根冰激凌,而是用3D打印机打印出冰激凌的模具,再通过翻模的方式来制造冰激凌。其实这与传统的冰激凌制造工艺是非常相近的,不同的是传统的冰激凌制造工艺使用金属模具,批量生产,一般模具很贵,所以造型都比较固定和单一。而3D打印机却可以以非常低的成本快速的定制非金属模具,这就给低成本制造各种各样造型的冰激凌带来了可能性。 模具的设计和制造过程并不复杂,你只需要先用3D设计软件将模具的3D模型设计出来,然后导入到3D打印机进行打印,Dreams Pops团队则是使用了一台Ultimaker的3D打印机打印出硅胶模具。同时在口味上你也可以有很多选择,你也可以根据自己的爱好去调制各种口味的冰激凌,例如加入椰汁、红薯、芒果、香草、巧克力等等。如果你愿意,也可以在冰激凌里面加入辣椒,来“刺激”一下你的小伙伴。 为了节省冰激凌冷冻的时间,Dreams Pops团队使用液氮对冰激凌进行快速冷却,几分钟就可以拿到做好的冰激凌,不需要再等待冰激凌在冰箱中慢慢冷冻的过程。 其实在我们国内,早就有人打出了 “3D打印”冰激凌的旗号,比如这个“东条英机”冰激凌,看起来比Dreams Pops团队所做的冰激凌造型更加复杂和有特点。甚至在上海地铁站发现过类似的广告。

2018-07-22 10:23:47

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被ISIS毁灭的文物由3D扫描和3D打印复原

相信经常关注新闻的人们对于一个名称为ISIS世界恐怖组织,都不会觉得陌生吧。这个恐怖组织在进行恐怖活动的时候不仅对当地人民的生命安全带去了毁灭性的打击,而且就连那些价值连城的文物也逃过他们的魔爪。比方说在2015年他们袭击了位于伊拉克的摩苏尔博物馆(如上图所示)。万幸的是他们当时毁掉的大部分都是复制品,不过令人遗憾的是,在被毁灭的文物中也有数量众多的真品。 根据纽约哥伦比亚大学古代近东历史博士生Christopher Jone的介绍,ISIS此次破坏的几乎都是亚述(古代西亚奴隶制国家)时期的雕塑。它们来自Hatra城,有着3000年的悠久历史,十分罕见的,所以极其珍贵。 此次ISIS的破坏行动毁掉了哈特拉雕塑存世数量约15%的雕塑,而其中遭受损失最严重的则是亚述的拉玛苏雕像。它是亚述神话中的人首半狮半牛怪。不过幸运的是,当前通过3D扫描、3D建模,以及3D打印等技术复原文物的方法已经较为成熟可,所以这些被毁的文物很快就能重生。 为实现这个目标,摩苏尔博物馆已经迈出了第一步,就是寻找丢失物品的图像。为此,他们发起了摩苏尔项目,呼吁拥有被摧毁文物照片的个人把照片发送给项目的志愿者,由此,他们便可以根据这些照片做出文物的3D打印复制品。 上图所示的狮子雕像就是该项目的第一个成功案例 — 它的3D模型是由过交互式3D模型的服务网站Sketchfab完成的。相信在全世界的共同努力下,不远的未来必定会有更多的文物重见天日。

2018-07-22 10:23:29

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3D打印告诉你火山的可怕

在地球的远古时代,火山频繁的活动再经过亿万年的地质变迁最终形成了我们现在的世界。同样在人类历史上,火山爆发也曾摧毁过城市甚至一个文明的终结。现在科学家通过一场混乱的实验,运用3D打印技术让来自墨西哥的学生们了解到了地形学的重要之处。 3D打印来告诉你火山的可怕之处,虽然位于墨西哥的波波卡特佩特火山在过去千年间都没有爆发过,但是科学家们可以使用3D打印技术来帮墨西哥的居民来避免这个火山爆发的巨大危险。 火山的危害之一就在于它们中的多数不常爆发,因而不足以告诫住在附近的人这有多危险。就拿波波卡特佩特火山作为例子:这座靠近墨西哥城的活火山(昵称“波波”)在大约1100年前有过一次大规模爆发。自那以后它很少再有剧烈活动,然而最近又开始有活跃迹象,但是住在山坡上的人不为所动。有些人甚至住在山顶上以前喷发形成的熔岩和废墟里。 “在包括波波火山在内的很多地区的人们都是不见棺材不落泪的,”来自帝国理工学院的地质学研究生Martin Mangler表示,“他们会说,我都在这里住了一辈子了,为什么要离开呢?” Mangler和一支由来自伦敦自然历史博物馆和墨西哥城的火山学家组成的团队试图采用新办法让当地居****识到这个危害。近日,他们带着3D打印的波波卡特佩特火山来到村庄里的一所学校,组织了一场共有120名学生参与的研讨会。他们讲述了火山的种种危害,接着拿出了可供演示的模型。“我们基本上只是用胶带缠了一圈,然后往里面倒了石膏,”Mangler说。“看起来一团糟,但还是可以用的。” 下面的图片就是3D打印模型是位于萨尔瓦多的圣维森特火山。 然后,他们把注满了红色液体涂料的注射器给学生们用来模拟熔岩。Mangler说,“他们可以看见岩浆是怎样流淌的,并眼睁睁地失去家园,”尽管有部分模拟并未完全依照科学标准,“有些模型最后完全变红了,” Mangler说。 尽管如此,Mangler认为这是一次有益的示范。“我有感觉到这些孩子从中学到了很多,从小规模的实验背后理解了自己离火山究竟有多近,并明白了身边的地貌和自身是如何息息相关的。”Mangler认为这样的演示才能真正提醒人们当危机真正来临时该如何应对,同时他也透露团队将会在下一次行程中重复这场实验。 学生们在波波卡特佩特火山的塑料模型上模拟岩浆流淌。 这个3D打印模式演示火山图景的创意来自另一位名叫Ian Saginor的地质学家,这是他几年前还在宾夕法尼亚州的肯士顿大学担任教授的时候想到的。 “火山灾害和地貌紧密相关,”Saginor表示。但是标准的灾害地图是平面的;它们通过颜色来表明危险所在。Saginor解释说3D打印模型会更直观地帮助人们理解为什么有些地区很危险。Saginor说,我们很容易在一个3D模型上看到陡峭易引发山体滑坡的区域以及开道熔岩和泥石流的区域。 因此,Saginor开始通过用卫星采集的地形数据绘成电子高程模型并内置到3D打印机里,同时邀请了他的同事在野外实地考察期间携带着这些模型。“这个想法是为了把模型带到尽可能多的人手中,”他说。 这个3D模型的成本约在5美元左右,如果大规模投产将会造价更低,Saginor又有了一个想法:打印可用于演示的模型。这样班里的每个孩子都可以拿到一个模型并带回家给父母演示。 他们首要做的就是绘制数字模型,如图所示,其中一座位于哥斯达黎加的波阿斯火山。 Saginor与Mangler和他的博士生导师Chiara Petrone在今年一月都柏林的一场地质学术会议期间见面,并给了他们一些曾用于模拟波波卡特佩特火山的模型。 Saginor表示他希望更多地质学家也会做出尝试。“在火山附近意识到危险并非格外困难;难的是让人民听见你的声音,"Saginor说。“你把模型带进千家万户,这样当有一天灾难真的发生,人们就会有所准备。”

2018-07-22 10:22:07

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3D打印技术帮医生解决心脏长俩洞患者的难题

由于我国古代有半百岁而知天命之称,因此50岁也被古人称为天命之年。而在现代医学上,50岁也是人最容易出现病症的时候。当今社会因为经济的快速发展、工作压力的日趋严重,导致了患心脏病的几率也是居高不下。 早年间西安交通大学医学院第一附属医院(下称:交大一附院)来了这样一位患者,让医院上下头痛不已。病人年过半百,患有多发性房间隔缺损(下称:多发性房缺),以往面对此类病例,院内的医生都能通过心脏介入治疗迎刃而解。但叫人头疼的是,患者房间隔缺损存在两处,相邻同侧且大小不一。 面对这一特殊情况,素有“中国第一补心人”之称的张玉顺教授提出:阜外医院郑宏教授相关经验丰富!于是院方找到郑宏教授帮忙。而在具体了解患者情况以后,郑宏教授拟定治疗方案的同时,找到即刻叁·医疗团队进行3D数据支持。 即刻叁·医疗团队全程技术工程师指导,从数据转化到分析的过程仅需3—5天。全方位无死角三维观测,精确尺寸测量,最终此例手术测量为:18.681及27.611,建议选用19及30尺寸进行封堵,并进行预封堵,效果完全有效。 郑宏主任带着三维数据模型及数据分析之后,仅仅带了两种型号的两个封堵伞,前往西安,通过介入治疗方式,完美完成了这台只能开开刀的手术。患者当天即出院,术后观察各项指征正常! 心脏问题可不是小事,常见的心脏病为多发性房缺”,除传统高风险的“开胸手术”以外,“介入治疗”为最常见治疗方式;而实行对缺损部位的“封堵”则是“介入治疗”的常见方式,当然在施行封堵治疗之前,需结合患者实际情况以及数据分析拟定治疗方案,期间也运用到当下正火的3D打印技术。方案拟定具体需要如下几部(即刻叁·医疗团队技术提供): 1、平面成像寻找缺损部位 2、3D立体成像精确位置及测量缺损部位大小,模拟封堵 3、建立3D模型,筛选定制特定封堵材料 4、VR虚拟治疗环境:“实际熟练操作” 最后,是提醒正在拼命工作的亲们,多锻炼,少憋事,防患于未然!出了问题及时找医生!

2018-07-22 10:21:30

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商业化的3D打印枪械的稳定器由美国退伍兵创造

James Renteria作为一名来自美国佛罗里达的海军陆战队的退伍老兵,现在已经成功凭借3D打印做起了生意,至于他的产品就是上面那张图中那个名为FANG,这个由他自己设计出来的枪械射击稳定支架。 Renteria之所以想到发明这样一个装置是因为他在退伍后仍将设计视为休闲活动,但无奈由于受过伤,连续射击时只有一只手能使用。于是他就想到应该制作一个辅助装置用来稳定射击,而在了解到3D打印的种种优点后,他立刻就确定,这项技术就是他应该采取的方式。 随后,这位老兵便凭借惊人的毅力和天赋自学了CAD建模的3D打印机,然后几经努力,重复制作了50多个样品,最后终于是用尼龙作为材料完成了这件作品。 不过很快,Renteria就有了更大的理想 — 他打算将这种稳定器商业化,因为美国是一个枪械“泛滥”的国家,用枪的人很多,有着同样困扰的人必定也很多。于是,这位行动派的老兵便立即为他的这件得意之作申请了专利,然后找到了朋友商量开公司的事情,还毫不犹豫地卖掉了自己的卡车以筹备资金。 Renteria的公司已经成型,FANG也已经被摆上了货架,价格是44.99美元。此外,Renteria还透露了一个消息,就是他又设计了一款新产品并为其申请了专利,但与枪械无关。 这无疑是又一个成功的3D打印应用案例,而且级别很高,因为它不但满足了使用者自身的需求,而且有望实现商业化。事实上这样的案例南极熊曾多次报道过,比如在2015年,一位名叫Max Ash的8岁美国男孩就借助3D打印成功实现了他独立设计的“创意篮球筐咖啡杯”的商业化。现在南极熊相信,随着3D打印的进一步推广,这样的实例必定会越来越多,因为有创意的人其实非常多,只不过在过去,由于技术的限制,他们无法将想法化为现实。但现在有了3D打印,一切都将变得无比简单。正如Renteria所言:“有了3D打印,你只需要学习、思考、设计,然后付诸行动即可。”

2018-07-21 11:23:03

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宾夕法尼亚大学开发出仅有1元硬币大小的无人机

一款仅有1元硬币大小的迷你3D打印无人机被来自宾夕法尼亚大学的团队开发完成,这个无人机迷你到外观只有四旋翼小机器,除了电池和螺旋桨以外机身外没有任何部件。 无人机有两个尺寸,小的有1枚硬币般大小,2.5克重。大的比它重2g,多出1厘米宽度,并具备远程可控的性能。南极熊感觉托在手里似乎没什么感觉。 从3D打印的角度来看,这个项目所需达到的分辨率和重量需要一台高精度的3D打印机。考虑到飞行机器人的尺寸,用普通的FDM塑料是不行的,他们便用大学工程部门提供的ProJet 6000 SLA 3D打印机,据南极熊了解该机器由3D Systems公司开发。 只要3D打印框架完成,再将一个标准的锂聚合物电池、微型电机和控制板都嵌入在内,迷你飞行机器人就完成了。但其中供电方式很关键,例如哈佛的Robobee可控飞行机器人,实际上比Piccolissimo还要小几毫米,但是却被电源线束缚。 所以便携式电源发挥了重大作用,很多项目的最终目标都在如何实现便携性上,UPenn工程学院院长Vijay Kumar希望在未来能够用于农业和救灾领域,还设想如果有100或1000个小型可控飞行器的话,就可以在灾难现场发挥更大作用,比用一个大型而且昂贵的飞行器好很多。但是南极熊认为控制将会变得非常复杂。 Piccolissimo可以载重约一克的货物,进一步提高了其有用性。虽然这听起来作用不大,但对于超轻相机和传感器(例如条形码读取器)来说已足够,目前Piccolissimo团队仍处于研究阶段。 很难想象,如果不是3D打印技术日益增长的可用性,这个团队是不可能在预算中实现设备的复杂性和微小体积共存的。所以无论是建造微小的飞行装置,可爱编程机器人,或是能够拉自己的重量2000倍的物体,3D打印微小模型就很实用,不断让人大开眼界。

2018-07-20 16:44:07

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3D打印把激光转换成高聚超声波变频器的技术

可控超声波变频器是被来自新加坡南洋理工大学通过3D打印技术激光激发的,这种变频器是一个可以把激光转换成高聚超声波的镜组,使用激光控制超声波来实现细胞级微观物体的精细操作。 新加坡南洋理工大学利用3D打印技术激光激发-可控超声波变频器,该变频器是一组能够将激光转换成高聚超声波的镜组,利用激光控制超声波实现细胞级微观物体的精细操作,南大教授克劳斯戴德·欧带领团队利用3D技术研发出了能实现更精确操作的此类变频器。 传统的此类变频器,激光束脉冲射向有一层碳纳米管涂层薄膜的玻璃镜组,激光束传来的热量能够激发涂层迅速形变,引发精密振动形成超声波。但传统工艺的玻璃镜组只能以有限的形状定制,这让超声波束仅能集中于单点-就像放大镜聚焦阳光一样,这样应用就十分有限。 而欧教授的团队采用了3D打印技术制作了新的聚合物镜组,这就能够使得新镜组的形状能够按任意要求定制。这样,就能够让激光激发的超声波在同时生成多个聚焦点,或者能够让超声波做到按顺序在不同时间于不同定点生成。这样就极大地提高了可控性和灵活性,能够高效地为操控微观物体,聚合物材料也远比玻璃的成本低廉。比如图演示的2立方厘米的概念原型变频器其制作成本仅为2美元。 该研究论文已经发表于近期发行的学术期刊《应用物理通信》,该技术有望应用于显微外科手术、材料分析、微流体元件的液体精细控制等领域。

2018-07-20 15:54:09

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3D打印层压成型的铜 更好保持铜的导热导电性

尽管现在金属铜已经被大范围应用于3D打印了,但是因为当前3D打印件的纯度变得越来越高,以寻常3D打印技术成型的铜件正在逐步丧失原本的优异属性,比方说导热性和高导电性。 不过幸运的是,对于这个问题,日本6大工业机器人开发商之一的Daihen公司和日本国家技术研究所(大阪府)最近似乎已经联合找到了解决之道 — 通过使用铜合金粉末和传统的M2金属3D打印机,他们开发出了一种叫做3D层压成型的新方法。而据南极熊了解,这种方法的主要优点就是既能实现铜的3D成型,又能很大程度上保证其不会失去原有属性(主要是导电性和导热性)。事实上根据研究者的说法,如果重点关注导电性,这种方法最高可实现打印件90%的纯铜率,并且还能将铜的抗拉伸性能“植入”到打印件当中!不过除此之外,这种技术也有其它优点,比如在制造单独部件上能显著缩短时间,从而提高效率,降低成本 。 基于上述优点,这种新技术有望在航空航天,汽车和医疗等许多领域得到广泛应用。而事实上,其开发团队已经利用它取得了一些成果,比如3D打印出了以往很难通过3D打印制造出的叠层激光器(如上图所示),以及成功改造了大电流水冷柜,令其冷却性能明显提高,尺寸和重量却明显下降

2018-07-20 15:36:21

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生物识别+3D打印 半机械人将不再遥不可及

伴随着我们人类的营养和健康医疗水平的不断提高,人们的寿命正在逐渐延长。我们的身体就好比计算机,运行时间变长了,零件总有老化或者发生故障的一天。此时若是把3D打印器官、身体内置芯片和模块化仿生技术进行三合一融入我们自身,不仅能解决各种毛病,而且还会赋予我们近乎永生的力量。在我们目前的生活中模块化技术的影响力之大在人体生物学和健康领域尤为突出。 目前许多组织和技术专家已经在进行类人机器人和仿生技术的研发,旨在让人们的日常生活变得更加便捷。比如爱丁堡大学的机器人技术教授兼机器人技术中心主管 Sethu Vijayakumar已经在类人机器人技术系统领域进行了许多拓展性研究——在与 Touch Bionics 的合作项目中,他辅助研发了一款可以减少疲劳和负担的仿生手;他也曾和 NASA 合作,为火星项目研发类人机器人。在众多机器人技术领域,他尤其注重机器学习技术的应用。 在接受 Techradar 的采访时,他表示:“为了打造仿生辅助系统,我们在类人机器人的研发上调用了许多专家力量。在和 Touch Bionics 的合作中,我们研发了能够通过对抓握的预塑型,减轻用户疲劳和工作负担的智能上臂假肢。另外,我们在步态分析和双足行走方面的研究为控制外骨骼设备打开了全新的大门,这么一来,中风患者和下肢矫形器用户在进行辅助康复训练的过程中,可以得到更加个性化的辅助。” Vijayakuma 的研发最终可能会帮助很多有行走障碍的人们,但是这项技术也可以帮助那些想要提高人体机能的健全人士。“实际上,我们还可以用这类技术,为国际空间站的宇航员打造更小巧的训练机器,并订制长期训练项目;同时,我们还在和英国工程解决方案提供商 Costain 合作,进行认知负荷项目的研发。” 在未来,3D 打印技术也可能会让我们的身体变得更加高能。但是,当3D 打印机没有统治全世界的当下,它们被用来为失去四肢的病患打造一些耐用的假肢。作为这个领域的领头羊,机器人公司 Open Bionics 正在研发低造价的开源仿生手。目前,它们的设备可以在五天之内打造出耐用的轻重量级仿生手,这个时间甚至可以压缩到48小时。Open Bionics 的首席运营官 Samantha Payne 表示:“3D 打印技术大大减少了产品研发和临床实验的周期。随着创新的突破,仿生技术终将给用户带来前所未有的独立性和敏捷度。” 至于 Open Bionics 的短期目标,Payne 是这么说的:“目前,Open Bionics 已经获得了 Nominet Trust 的投资。我们希望能尽快开展首次医学试验,为广大截肢患者带来价格更亲民的复合抓握仿生技术。Nominet Trust 的投资会帮助我们为年轻的截肢志愿者们打造一系列仿生手设备。在三个月的试验周期内,他们会通过佩戴仿生手,测试这个设备是否能够提高生活质量、增强身体素质。我们会公开试验结果,让更多人获益。” 在未来的几年中,3D 打印机或将可以实现人类骨骼和肌肉的打印。 3D打印界有名的Simon Shen 解释道:“在未来,3D 打印技术能够替换骨骼(比如下颚和头骨),然后进行再架构。这其实已经是老生常谈的问题了。外骨骼技术也非常先进,它可以帮助那些瘫痪病患重新行走。而每个病患的设备都是个性化定制的,堪称独一无二。” 最后,Shen总结道:“3D 打印机可能会通过自主打印人体组织,彻底革新健康医疗水平。但是,我们离打印人类器官、然后进行移植还有很长的路要走。可喜的是,在五年内,我们可以打印细胞和部分组织,然后进行药物测试。到那时,我们的突破就会不断加速了。” 生物识别:在体内植入芯片和感应器技术创新不但可以让我们避免跌跌撞撞,还可以让我们具备崭新的能力。一提到生物创新,很多人都会联想到银行和安全。在未来,我们可以在体内植入芯片和感应器,实现与外部世界的互动。 卡巴斯基实验室的安全高级研究员 David Emm 表示:“在未来的几年内,人们对目前的认证技术(比如弱弱的、重复性高的密码)的顾虑,会让生物技术的使用更加广泛。同时,生物技术的发展会达到全新的高度,尤其是在生物黑客方面。也就是说,你曾在科幻电影中看到的那些不可思议的事情马上就会成真了!到时候,很多消费者会迫不及待地在体内植入芯片。”但是,万物都有两面性。好处是,我们再也不需要在办公室里设置密码了。我们只需要在感应器前挥挥手,门就会打开。但是,如果更多人依靠生物技术来储存、保护和查看敏感信息的话,犯罪分子们很可能会打造更高端的黑科技对这些信息进行盗取。目前,俄罗斯51%的犯罪是在线作案。试想,如果生物创新技术的应用更加广泛的话,我犯罪分子肯定不会闲着。” 模块化技术或许不会赢取广大消费者的芳心,但它绝对不是将死之物——因为各种形式的仿生学、3D 打印和生物识别技术会让它焕发更强的生命力。或许在未来,每个人都会成为半机械人。

2018-07-20 15:10:40

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3D打印小提琴出自11岁男孩之手

在乐器领域3D打印的应用已经越来越广泛了。一个其貌不扬的桌面级3D打印机可以制造出一款造型精美的乐器么?而这个问题已经被来自美国密歇根州的11岁小男孩Dane Jarvis给攻克了,他就是凭借3D打印机最终制作出了一款独一无二属于自己的小提琴。                                               ▲在不久前国外媒体报导过瑞典教授Olaf Diegel制作的Heavy Metal铝3D打印机,不过其工艺的复杂程度决不是普通民众能够掌握的。                                                ▲同样是外媒报道,Kaitlyn和Matt夫妇将他们的Hovalin小提琴开源,放到网上,引来音乐爱好者的广泛专注。而Dane Jarvis制作的小提琴就是采用他们的模型。 在Jarvis的老师小提琴演奏家Lisa Bayer的帮助下,Jarvis拿出200美元作为种子基金,加上Bayer资助的400美元开始了制作3D打印小提琴的事业。经过24小时连续不断的打印,小提琴琴身的模型被制作出来,然后进行了清理和磨砂等后处理,最后上弦,一台精致的小提琴就诞生了。 ayer对Jarvis的作品给给予了很高的评价:“这款3D打印的小提琴很适合给孩子们练习,因为它比木质的更为坚固。每个小孩子可以根据自己的颜色喜欢打印出自己定制的小提琴。” 接下来Jarvis打算开始打印更多的小提琴,开始走上商业道路的第一步。每台小提琴售价250美元(70美元是打印耗材的成本),与市面上600美元起步的中端小提琴市场相比,这款小提琴相当便宜而且耐用。 Bayer和Jarvis师徒二人打算成立一个三到八年级组成的前奏管弦乐队,每个孩子拥有一款自己特制的小提琴。如果顺利,他们将掀起一场利用3D打印技术的音乐教育革命。

2018-07-20 14:58:24

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美国博物馆3D扫描发现号航天飞机

来自美国华盛顿的Smithsonian博物馆作为3D打印和3D扫描的忠粉,已经通过3D打印和3D扫描这两项技术复制了很多件经典的历史文物。比方说阿波罗11号登月舱、暴龙骨架以及林肯总统的面具。这家博物馆又起航了一项更加宏伟的工程那就是3D扫描世界著名的发现号航天飞机。 发现号是美国国家航空航天局(NASA)肯尼迪太空中心(KSC)旗下第三架实际执行太空飞行任务的航天飞机,首次飞行是在1984年8月30日,,不过已经于2010年退役。但现在借助先进的3D扫描技术,它即将以另一种方式获得重生。 这项庞大的工程是由Smithsonian博物馆的专业数字团队负责管理,由美国国家航空航天博物馆(NASM)负责执行(扫描)的。他们将会拍摄上千张发现号的照片,然后根据它们创建出这架航天飞机的精确3D数字模型。但由于发现号是个大家伙,长度超过37米,高度也有15米多,所以扫描将会持续很长时间。不过也正是因为如此,它将成为NASM有史以来最大的扫描项目。Smithsonian博物馆预计,最终,他们会得到5000-10000张50兆像素的图像。 另外值得一提的是,这项工程不只会扫描发现号的外部,也会扫描它的内部,而内部之前从未对公众展示过。扫描完成后,Smithsonian博物馆便会将制作好的模型公布到网络上,分享给所有人,就像他们之前所做的一样。所以,就让我们拭目以待。

2018-07-20 14:21:55

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咖啡杯手柄用上3D打印 每个可节省1210美元

平常的咖啡杯都有易碎的特点,而美国空军已经开始着手开发3D打印替代咖啡杯的手柄,不然更换一个咖啡杯就需要花费1210美元。由于这些杯子不是寻常的用于家中或是工作中的普通杯子,它们设计之初就是用于较大的空军飞机,比方说货运飞机亦或是加油机,身处加压区域的部队人员这些机组成员不仅要在恶劣天气中经常飞行,而且还必须在他们的位置停留数个小时,因此他们就没法使用其他杯子了,带铰链盖的钢制咖啡杯、内置的加热元件和塑料手柄也就应运而生了。 最重要的问题就是,当这些杯子掉落时,它们很容易弄坏手柄。由于杯子是特制的,空军就不能订购备用手柄,必须购买新的杯子,但这些杯子每个售价1,210美元。2018年空军在25个新咖啡杯上就花去了32,000美元。现在位于加利福尼亚州Travis的Travis空军基地的飞行员已开始3D打印新的替换手柄,作为“凤凰星火计划”的一部分,为今天的战士带来“明天”的工具。 “当前在热杯上的手柄有一个方形底部,这会在手柄上形成一个薄弱点,因此只要它掉落,手柄就会在撞击后立即****,”凤凰星火计划的志愿者3D设计师Nicholas Wright说道。凤凰星火计划重新设计了杯子的把手,用外部较薄层支撑的芯线设计取代了方形底部,增加了强度。“我们新的圆形手柄减少了这个弱点。我们设计的手柄更坚固,并且能够在大多数空军基地打印。”他在发布会上说。 Wright将3D打印手柄与树进行了比较。 “想象一棵树有多层,所以它在多个方向都非常强大,新手柄堆叠了层,周围有一块坚固的部分,所以它与树的层相似。”采用新设计,手柄更换便宜得多。每个3D打印手柄只需50美分。 空军正在等待俄亥俄州赖特 - 帕特森空军基地空军生命周期管理中心的批准,开始打印杯柄部件。 “他们正在研究所有流程,质量标准和材料,试图制作一本关于我们如何3D打印手柄的剧本,以便它被批准使用。”McGuire说。 “一旦我们获得了指导,我们就可以在特拉维斯打印手柄。” 若是它能通过,凤凰星火计划可以通过3D打印批量生产手柄,从而节省空军数千美元。问题的根源是知识产权。当五角大楼与国防承包商达成交易时,它很少要求数据权利,允许承包商在未来的系统上进行大量的维修和更换。 (来自中国3D打印网)

2018-07-20 13:49:11

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带有传感器的器官芯片的制造基于3D打印技术

哈佛大学是被大家公认的当今全球最顶尖的高校之一,在3D打印这方面哈佛做出的研究也有着不可磨灭的贡献,来自哈佛John A. Paulson工程和应用科学院以及哈佛大学Wyss生物工程研究所的研究员创造出了第一个有着完整且带有集成传感系统的3D打印芯片上的器官(Organ-on-a-Chip)。这芯片上的器官已经可以做到模拟天然组织的功能与结构了,这也成为了能够替代传统动物实验的解决方法。当前Wyss研究所已经开发出了足以模拟肌肉、舌头、心脏、肺、肾、骨髓和肠的功能和微结构的器官芯片。 不过制备芯片器官和收集数据的过程非常昂贵和辛苦,以往的方式是使用一种复杂的多步骤光刻工艺在洁净室里制造,数据收集往往需要显微镜或高速照相机。而哈佛大学通过3D打印这种数字化的制造技术让这些过程变得更加轻松,这些3D打印的芯片是可编程的,通过芯片上面的微型器官,科研人员能够轻松地通过集成传感系统更改和自定义其尺寸、形状和其它物理属性,使研究人员能够在培养过程中有更多的次数轻松地收集可靠的数据。 在芯片制造中3D打印专用油墨起到了关键作用,哈佛大学的研究人员开发了6种不同的油墨,这些油墨可以将软应变传感器集成到组织的微结构当中。我们可以看到在打印托盘上有多个白色盒子,每一个盒子里面都有单独的组织和集成的传感器,研究人员可以在一次打印中就打印出多种不同的芯片器官。 在研究过程中,科研人员曾3D打印了一个带集成传感器的心肌组织芯片,通过这些芯片研究人员就可以在心肌发育和成熟的过程中出现渐变的时候不断的收集数据,从而研究心肌组织暴露在药物毒素下的渐变性影响。该技术将为体外组织工程、毒理学和药物筛选研究开辟一条新的途径。

2018-07-20 13:29:59

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3D打印受热收缩的超材料

日常生活当中大部分的材料都有热胀冷缩的特性,但同时也有极少数的材料是热缩冷涨。美国的几所大学和来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)一同发现了一种全新的材料,这种材料在相当广的温度范围内可以做到受热冷缩。在物理评论快报(Plysical Review Letters)期刊上有相关的研究。 ,这种神秘的超材料是由铋元素微网状结构,3D打印的高分子聚合物和铜复合材料组成,在加热时会向笛卡尔三个坐标系收缩。研究者相信,这是迄今为止第一种能够受热冷缩的材料。 研究团队发明设计了一系列的金字塔形状的微结构,当受热时微网状结构向内收缩,里面的内部支撑架是由热膨胀材料构成,因此受热后向外扩张,二者的作用力导致内支撑架向结构的中央折叠。 “与传统的打印方法相比,这是一种全新的尝试,”LLNL工程材料和制造中心主任,该技术的主要研究者Chris Spadaccini说,“我们尝试着研发一种以前从来没有得到应用的热机械超材料,这种材料拥有其它传统材料所没有的热机械性能。” 研究者认为这种被动的受热冷缩的性能能够应用在很多机械设备上,尤其是那些受温度影响变化而导致匹配误差的结构,这种材料通过作用力来修复匹配误差。该研究论文的第一作者 Qiming Wang说,它能够运用在牙齿填充,填补机械设备的缺口,支撑桥梁或者建筑,或者是在精密结构上,比如原子级别的显微镜。 研究项目的研究者来自LLNL,美国南加州大学,麻省理工学院,加利福利亚大学。该研究是美国国防高级研究计划局五年计划的一部分。Qiming Wang说,该计划的下一步是研发零膨胀材料,挖掘其更多的应用。

2018-07-20 13:15:53

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能以假乱真的3D打印斑马鱼

凭借3D打印而成的动物模型能在多达的程度上做到以假乱真?这个问题被来自航空航天工程教授Maurizio Porfiri及其团队和纽约Tandon工程学院机械共同进行的实验完美解答。他们利用3D打印制造了一条斑马鱼,之后把这条斑马鱼和真的斑马鱼放在一起,结果却是那条真的斑马鱼对于3D打印的冒牌货有了反应。 研究者们首先将一条真正的斑马鱼放到了一个三节水箱的中间部分,然后将各种刺激物逐一放到了另一节水箱中,观察斑马鱼的反应。最后他们发现,斑马鱼对前面几种刺激物,包括静止的棍子、透明的假斑马鱼、静止不动的假斑马鱼,移动的平面假斑马鱼都没什么反应,唯独对最后会游动的3D打印假斑马鱼有反应。  之所以出现这种情况,主要原因由两个: ①这条3D打印假斑马鱼的上色做得非常好,外观上十分逼真②它可以游动,并且模式是根据真正的斑马鱼设计的 “与静止不动的复制品相比,这条斑马鱼更愿意与会游动的复制品待在一起。这足以说明运动对于斑马鱼行为有十分重要的影响。”Porfiri解释说。 那么,为何要选择斑马鱼作为测试对象呢?据南极熊了解,这主要是因为这种鱼是研究正常或病态行为最有用的一个实验物种 — 它不但基因组已经被科学家充分解析,而且生理和神经解剖学结构与人类非常相似,所以可以有效帮助科学家研究某些机制在人类精神疾病(如成瘾、焦虑、自闭和精神****等)中究竟是如何发挥作用的。 该研究团队已经将这项研究的论文发表到了《Royal Society Open Science》杂志上,标题是《Zebrafish Response to a Robotic Replica in Three Dimensions》。

2018-07-20 11:03:10

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3D打印的安全问题由无人机坠毁实验引发

自从计算机诞生并发展至今,计算机黑客已经没有什么新鲜感了。而新兴的3D打印现如今也成了黑客下手的目标,大家都知道黑客通过非法手段入侵到系统中并且改变了原本的设定最终导致系统故障甚至崩溃。来自新加坡技术与设计大学、南****巴马大学和本古里安大学(BGU)三方的研究员在一次的实验当中,共同更换了一架无人机的螺旋桨配件,在这个配件中进行了很难看出来的细微更改。 无人机中的四个螺旋桨其中三个螺旋桨正常,另一个被破坏。 由于轮毂附近的一个缺陷,当螺旋桨破裂时,这架1000美元的无人机在飞行途中直接坠毁。研究人员在新发表的论文中详细阐述了他们的实验过程, 标题为:坠毁。 这一次实验是一次对3D打印网络安全的警醒。“想象一下,对手可以破坏飞机喷气发动机中使用的功能部件。这种攻击可能会导致人员生命伤亡,造成经济损失,扰乱工业,并威胁一个国家的****。” Yuval Elovici教授如是说,他也是BGU网络安全研究中心主任(CSRC)。 “随着全球增材制造业的增长,我们相信,已经有许多对手在谋划对这些系统进行恶意破坏,从犯罪团伙到****参与者,其目标要么为了利润,要么为了地缘****的权力。”                                                         两个现场3D打印的帽子,A是损坏的,B是良好的                                                两个现场打印的3D螺旋桨。上面的是良好的,下面的是损坏的 另一位研究员证明,只要一部简单的智能手机,就可能从一个3D打印机中偷取设计,一些其他的研究团队已经展示了如何相对容易地进行攻击。作为一种快速成型工具,多年以来,在航空航天行业中,增材制造一直占主体地位。但最近,它作为生产备用部件的可行性已大大增加,Wohlers报告声称,所有的3D打印产品的32.5%将作为功能部件,而不仅仅是设计研究。它还声称,在2015年,增材制造业产生了51亿6500万美元的收入。 这对整个行业来说是个好消息,因为它使行业整体的生产成本下降,研发速度提升。但这第四次工业革命也有很多它自身的缺陷,安全性无疑是最大的问题。整个行业将不得不寻找新的方法来确保增材制造系统运行的安全性。这种攻击可能来自竞争对手,针对公司正在计划的每一个系统中的产品,以寻求获得竞争优势。3D打印商们也会发现网络罪犯试图破坏或偷走他们的知识产权。罪犯不再需要偷实际的产品,他们可以在世界另一头的一家打印店里自己悠闲地进行制作;恐怖分子可以远程破坏一架飞机,而不必亲自在飞机上,这种类型的攻击可能会造成广泛的民众恐慌。 这次的无人机破坏实验也提醒着广大3D打印研发者,我们需要确保自己的系统安全,警惕网络犯罪。

2018-07-20 10:43:10

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突击检查的澳洲警察査没3D打印枪支

澳大利亚的警方突击检查了位于本地的阳光海岸的一个家庭,并且在这个家庭中没收了一整套武器、伪造的身份证和毒品。可以说这次警方的突袭看上去有些匪夷所思,不过这整个事件的转折点在那一整套武器上,因为这些武器全部是通过3D打印的方式制造出来的。被缴获的违禁品中就包括了指关节掸子和功能性手枪。澳大利亚和我国一样对于枪支都有着严格的管控规定。 尽管缴获的枪支尚未完全发挥作用,还有少数部件尚未完善。高级侦探Daren Edwards说,“ 一旦将3D打印枪支制作成我们昨天发现它时的程度,只需要加上一点小部件,例如撞针,就能制造出功能完全的武器。” 罪犯自己扫描并3D打印了枪支和指关节掸子,同样,他们一直在销售MDMA(****)和****等药物,并使用伪造的身份证和驾驶证。 由于澳方警察的突袭,27岁的肖恩·帕特里克·墨菲(Sean Patrick Murphy)将被指控犯有12项罪名。警方确定该3D打印枪是在两个月内制成的,从照片上看,该枪支主要由热塑性材料制成。 Edwards补充说,“因为该枪支不是金属材质,所以它能通过安检。我们还会对他所接触的人进行进一步的调查,因为我们有理由相信他无法生产出3D打印枪支并进行贩运。” 当3D打印变得越来越流行时,这为拥有严格枪支法的国家提出了许多问题,这值得我们深思! (来自3D虎)

2018-07-20 10:11:26

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髋关节外科手术由3D打印技术助之

由于一位30岁的张先生只要稍微走会儿路,就会出现髋部酸痛且走路也是一瘸一拐的症状,因此到复旦大学附属中山医院骨科就诊,最后被确诊为是骨科的一种常见疾病——双侧髋关节先天发育不良。在3D打印技术出现前因为人体骨盆内部的解剖结构复杂异常,髋臼形态变异导致的早期最有效治疗方法就是髋臼周围截骨手术,可是因其手术难度高,这样的高精尖手段只有在极少数的大医院能够实施。 为了让更多患者尽早矫正发育畸形的髋关节,摆脱病痛,中山医院副院长、骨科阎作勤教授和郭常安主任医师带领关节外科团队在积累了丰富的髋臼周围截骨手术经验的基础上,国际上率先将3D打印技术运用于髋关节外科手术,并成功为张先生先后进行了双侧的精准髋臼周围截骨手术,术后5天即可出院,随着康复锻炼,张先生可以恢复到正常人的运动水平。 “医生们用3D打印技术给我模拟了整个手术过程,太神奇了!”张先生惊叹道,而令这个手术更精准的法宝是一把量身定做的“手术尺”。 阎作勤教授介绍,首先将患者的髋关节薄层CT扫描数据输入计算机,利用相关软件,准确重建病人病变的髋关节;然后在虚拟图像上划定截骨的范围、大小和方向,设计出一套准确的截骨计划和截骨的导向模板,也就是那把神奇的“手术尺”;设计后,就可以运用3D打印技术1:1地输出患者的骨盆模型和“手术尺”。 原本的髋臼周围截骨手术由于手术部位深入骨盆,以往只能凭医生的眼睛和巧手去判断截骨的位置,但有了这把“手术尺”,只需要将其消毒后,贴合在患者的髋臼上,就能按照精确调试好的截骨计划,顺着它画出完美的截骨范围。 关节组郭常安主任医师介绍道,运用3D打印技术后,髋臼周围截骨手术时间缩短,出血量减少,手术的精确性明显提高,减少了并发症的发生。3D打印技术不仅可以使用于该手术,也可以运用它为需要行髋关节置换治疗的患者制定个体化的术前计划,并可以运用模型在体外进行“实战演练”,确保了髋关节的精准关节置换治疗。 复旦大学附属中山医院骨科已成功完成了数例运用3D打印技术的精准髋关节外科手术。 3D打印技术不仅可以辅助外科手术治疗,而且可应用于外科教学,具有直观、全面、准确、可交互的特点,有效地缩短年轻医生的手术学习曲线,提高手术的成功率。亦可应用于与患者的术前交流和沟通,使患者充分地理解接受手术,积极配合医生术后康复锻炼

2018-07-20 09:55:28

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耳鼻喉科对3D打印技术的应用现状

在制造业上3D打印技术被定位为是一场革命。3D打印技术是基于生产工艺的提高、新型材料的问世和计算机技术的发展,当前3D打印已经在包含生命科学在内的许多领域都有了飞跃式的发展和进步。它的发展过程是先从早期的探索性术前模型复制开始的,到之后成功打印出适形性假体修复骨质缺损,最后发展到现在多种新型医用材料甚至是细胞制备的技术这在医学修复的应用上是令人欣喜的进展。 3D打印技术是一种基于预先设计,通过特定材料的逐层添加,构建三维物体的变革性、数字化制造技术。该技术在20世纪80年代由美国麻省理丁学院率先提出,如同许多开创性技术一样.早期的3D打印技术因工艺复杂、效率低下、设备昂贵、成品粗糙而未能推广。近年来,随计算机技术的进步,借助于新型设计软件的开发以及新材料、新工艺的应用,3D打印技术在多个领域得以迅速发展。 根据“分段制造、逐层叠加”的原理.3D打印工作流程分为3步。 第1步为图像获取。通过光学扫描或全息照相获得人体的影像数据,而体内部分可以通过CT、MRI甚至正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography,PET)来获得高分辨率和高对比度的医学影像资料。 第2步为图像后处理。光学扫描或全息照相可以获得标准的3D模型文件(stereo lithography,STL)格式;CT、MRI、PET等医学影像学获取的数据通常储存为医学数字影像和通信标准(digital imaging and communications in medicine,DICOM)格式,此格式文件进行数据转化后被读取,实现目标物体3D切分和可视化,并用计算机辅助设计(computer aided design,CAD)模型最终输出至3D打印设备。 第3步为快速成形。即将CAD数据转化为三维实际物体,最终实现计算机辅助制造(computer aided manufacturing,CAM)。 根据成型技术的原理及打印材料的不同,可将3D打印技术细分为以卜几种模式:光固化立体印刷(stereolithography apparatus,SLA),熔融沉积成型(fused deposition modeling,FDM),选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS),分层实体制造(laminated object manufacturing,LOM),喷墨印刷(inkjet printing)等。在实际应用时,将根据打印材质的不同和打印精度、假体强度的差异而选择不同的打印模式。 耳外科解剖训练及医学教育:颞骨是人体内最为复杂的骨骼系统,其内不仅有错综的骨性和软组织结构,而且包括有许多精细的含气与含液问隙。其中包含面神经、颈内动静脉、耳蜗、前庭与半规管等重要的结构。由于颞骨内结构的个体差异较大,解剖变异时有发生。熟练掌握颞骨解剖是耳科医生的必备技能,然而由于其立体形态不规则、微观结构精细复杂,传统二维图像示教具有相当的局限性,而解剖材料(尸头)的极度匮乏,使得实体颞骨解剖的训练难以推广。长期以来,熟练掌握颞骨手术的解剖结构一直是制约耳科医师技能发展的瓶颈。     自3D打印技术问世以来,外科解剖训练领域也已有长足进步。Vorwerk和Begall利用颞骨CT扫描数据,结合CAD技术,使用SLA技术制作了最早的人体颞骨模型,并用于基本的显微解剖练习和手术操作模拟。其后Suzuki等通过高分辨CT扫描,使用SLS技术制作更为精细的颞骨模型,并可使用传统手术器械在显微镜下进行解剖和手术练习。2012年,美国华盛顿大学的Monfared等报道通过3D打印技术制作了高保真且成本低廉的手术用中耳模型,并采用不同材质分别模拟骨质和软组织该模型在精细度、真实性和力学触感反馈方面表现良好,得到业内的认可,并建议将此纳入住院医师训练指南。此外,3D打印亦可精确放大展现微观结构,德国汉堡Wulf等以高分辨μCT采集人类听小骨,采用该技术制作放大20倍的塑料解剖模型,达到完美精确展示听小骨结构的示教效果。 术前虚拟现实与3D建模:3D打印技术还可用于手术汁划或虚拟建模,即手术前“带妆彩排”。外科医师会使用与他们即将实施手术的同尺寸的器官和部位进行操作训练,使得术者预先“胸中有丘壑”。3D手术演练可缩短手术时间,发现术中可能发生的问题并预测手术结局,避免潜在风险,确实提高手术质量和安全性。如芬兰奥卢大学耳鼻咽喉科医生在一例复杂电子耳蜗植入术前,提取患者颞骨高分辨CT数据,利用SLA技术复制出其颞骨模型,精确显示了面神经管、椭圆窗、圆窗等结构,进行了术前模拟,降低了手术风险。除此以外,手术建模还有助于医生向患者及家属进行必要的术前沟通。 骨组织缺损的填充与修复:颌面部大块硬组织(如下颌骨、上颌骨)缺损后的修复常规用自体腓骨或髂骨进行,其“拆东墙补西墙”的弊病不言而喻。随着人造骨骼研究的深入,3D打印技术在处理人体骨骼复杂曲面,外形差异方面显现出独特优势。除可直接打印高生物相容性钛金属骨赝覆体并根据孔隙率大小,调节盘架材料粉末粒径外,还可通过改变切层的填充方式来调整孔隙率和微孔径,构建适应细胞生长的活性支架。现已成功制作出下颌骨、椎骨等,并初步用于临床。 运用计算机辅助,设计制成与患者下颌骨缺损区正常外形相同的个体化钛赝复体并予以术中植入,术后患者面部外形恢复正常,咬合关系及张口度恢复良好。比利时Hasselt大学BIOMED研究所运用SLS技术,利用数控激光使得逐层叠加的钛粉粒子准确融合,打印出与外形完全一致的下颌骨,辅以表面喷涂生物陶瓷层,以降低排斥反应;其后与荷兰外科医生合作,成功为一位83岁的患者植入了3D打印的钛质下颌骨。由于羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)具有优良的骨诱导性能,因此HA与光敏高分子一起作为原料,用于制备具有生物活性的骨组织工程支架。日本东京医科大学的Matsuo等以聚L-乳酸/HA(PLLA/HA)为原料,使用SLA技术制作制备了可吸收多孔托架,辅助牙齿移植材料一起,用于下颌骨肿瘤切除后的下颌骨重建,获得了比金属钛支架更好的修复效果。

2018-07-20 09:20:41

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美国核安全局用3D打印省下4500万美元

美国政府在过去几年中,在时任总统奥巴马的大力支持下,美国境内的很多国家机构都运用了3D打印技术,对于3D打印技术这个新出现的小伙伴,这些用上了3D打印技术的机构也是非常喜欢。究其缘由就是它和传统技术相比,带来了很多好处,比方说在制造物品上成本降低且更加方便灵活。在当时美国能源部下属的国家核安全管理局(NNSA)发布的两项数据就完美诠释了这一点,他们在2016年10月17日左右完成了第2.5万个3D打印的零部件,这数量庞大的零件数量,他们依靠3D打印技术省下的费用已经突破了4500万美元大关。 这的确是一项了不起的成就,而且很好地证明了3D打印技术的价值。那么,这个幸运的第2.5万个打印部件究竟是什么呢?据南极熊了解,它其实是一个用于武器测试的金属固定件。虽然并不十分“高达上”,但由于造型比较复杂,采用传统工艺不仅实现难度较高,而且开发周期会很漫长,最短也要几个月。不过现在,3D打印却将这个时间缩短到了只需25天!由此可见其力量多么强大! 值得一提的是,这个里程碑式的3D打印部件是由NNSA旗下的堪萨斯城****园区(KCNSC)完成的。该园区的主要功能是为核安全企业设计制造非核零部件,在过去几年里已经对3D打印技术进行了相当多的投入,不过其实从很久之前起,该园区就开始大量采用数字化技术了。现在,通过携手3D打印以及全新的金属、陶瓷和半导体材料这些新伙伴,他们的研发实力无疑又提高了一个档次。 “潜在影响力方面,包括3D打印在内的数字化技术对于制造业就如同集成电路对于电子工艺,”KCNSC首席技术官David McMindes表示,“这类技术不仅将令产品制造更快更经济,而且会彻底改变我们设计方式。”

2018-07-19 15:45:44

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3D打印能治疗血管阻塞的可降解血管支架

位于美国的西北大学在生物3D打印方面有了突破,一位名为Cheng Sun的医学工程系助理教授和一位名为Guillermo Ameer生物工程系教授通过合作最终3D打印出了一种针对血管的支架。这种血管支架不仅有着柔软、强韧的特性,而且还能够降解,最关键的是它可以在遇见不同的患者分别进行定制,实现个性化治疗动脉阻塞的问题。 “传统的动脉支架都是批量生产的,所以型号只有区区几种,不能适合每一名患者(因为不同人的血管结构不一样),所以很容易失效或引起严重的并发症,”两位研究者解释说,“另外,由于制造材料多为金属或塑料,所以它们会永久留在人体内。但我们开发出的这种可降解3D打印血管就完全没有这些问题。” 这种3D打印血管支架之所以如此神奇主要是因为它采用的材料是一种柠檬酸聚合物。这种材料柔软却足够强韧、所以能确保扩张血管。同时,它又是可降解的,所以会慢慢消失不见,不会最终成为人体内的异物。另外,它还有很强的抗氧化能力。 值得一提的是,两位研究者采用的3D打印技术是以超高速3D打印技术CLIP为基础的微型CLIP技术。因此,这种血管不但精度很高,尺寸可小到7微米,而且只需短短几分钟就能大批量制造。 这项突破性研究得到了美国心脏协会(AHA)的支持。目前,两位研究者已经与另外两位参与研究者将其写成了论文发表到了先进材料技术杂志上。不过他们表示还需要对这种3D打印支架进行更多测试,看看它究竟需要多久才能完全降解。所以看上去,还要再等上一段时间,这种高科技产品才能得到真正应用。

2018-07-19 15:30:35

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在不伤害海洋无脊椎生物的前提下,3D打印折纸陷阱将其抓住

在我们的地球上,海洋占据了71%的面积,在浩瀚的海洋中生存着许多生物,其中就包括海参、章鱼以及海蜇这些无脊椎生物。尽管这些有着柔软身体的生物已经完全适应了海水带来的巨大水压,可但是对于希望研究这些无脊椎生物的科学家而言,这巨大的水压宛如天堑一般。科学家一直都在思考怎样在不伤害它们的前提下将它们捕捉到。  一个答案可能在于日本的折纸艺术。受传统纸张折叠技术的启发,工程师和海洋生物学家设计了一个3D打印的12面折纸陷阱,可以轻轻地折叠在毫无防备的海洋生物周围。该装置被称为旋转驱动的十二面体(RAD)可以连接到水下漫游车的臂上并远程触发,以安全地捕获软海洋生物。 该装置目前已经成功测试,能捕获海洋中700米深处的小鱿鱼,章鱼和水母。但它的设计足够坚固,能够在11公里的深度工作,并且可以轻松扩展以瞄准更大的生物。帮助设计RAD的海洋生物学家David Gruber表示,这样的新技术是探索海洋的关键。从20世纪20年代开始,研究海洋生物的尝试依赖于成功在海上捕捞鱼类和甲壳类等的渔网。然而,这样的方式容易对这些无脊椎海洋生物造成伤害。  Gruber表示,这意味着对水母等生物的研究已被“忽视”。由于这个原因,它们们甚至被称为“被遗忘的动物群”。Gruber称,在新技术的帮助下,科学家才刚刚开始了解这些生物在海洋生态系统中发挥的重要作用。“在全球范围内,凝胶状浮游动物估计构成了超过380亿千克的生物量,”。这大约占世界总生物量的7%,或超过人类总生物量的100倍。 然而,设计RAD并不容易,而且该设备充满了小而重要的设计触感。例如,在十二面体的面板之间留有间隙,以便当海洋漫游车从海底到达地面时,阻止压力在内部积聚。这些面板的边缘也比主体的耐用塑料更柔软。 但根据哈佛大学机械工程师Zhi Ern Teoh的说法,关键的挑战是只用一台电机即可展开折纸。这样做意味着整个系统具有较少的故障点,并且可以使用单个命令折叠和展开。但这意味着Teoh和他的同行必须设计一系列复杂的连接,将每个设备的12个面板连接回中央电机。这些必须足够轻,不会使电机过载,并且足够坚固,不会破坏任务。这种折纸设备只是一种用于捕捉软体海洋生物的方法。但Teoh和Gruber表示,这种新设计的一大优势在于其改进的潜力。 综上所述,基本折纸机制可以扩大到几乎任何尺寸,使其能够捕获更大的物种。虽然RAD目前是手动操作的,但它将来也可以变成一个自动陷阱,用诱饵吸引海洋生物,并用传感器来检测它们何时处于正确的位置。 (来自中国3D打印网)

2018-07-19 15:12:06

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3D打印让医疗产品掉价100倍

可以大幅降低产品的开发费用这是3D打印技术的最大优点之一,开发成本的降低不论是开发者还是消费者都是喜闻乐见的事情。 时间回到2015年的夏天,在当时一种用途广泛的自动注射器EpiPen突然做出了十分不合理的涨价,每对(2支)的价格从100美元猛增到了600美元。这自然引起了许多人的不满,因为这种医疗工具对于过敏症患者来说十分重要,而其开发商Mylan也遭到了来自社会团体甚至政府机构的批评,并被要求恢复价格。 但是不等EpiPen做出反应,不愿任人宰割的人们就开始积极寻找解决方案了。于是很快,旨在提供低价开源医疗产品的DIY生物黑客组织Four Thieves Vinegar Collective就开发出了一种替代品EpiPencil,成本仅为30美元。不过最近,来自ProgressTH的一个类似黑客组织又开发出了一款更经济的改进版,价格还不到3美元!并且还是开源的!而他们用到的技术正是3D打印!而且还是很普通的桌面级3D打印机! 毫无疑问,这是一项伟大的成就,居然将一种医疗产品的价格降低了100倍!不过其实,这种注射器原本就不应该卖那么贵,因为它的结构并不复杂。相信知道这条消息后,当初决定涨价的Mylan公司高层一定已经气晕过去了吧!下面,就随南极熊一起来简单了解一下这两种超经济的DIY注射器吧! 首先是30美元的EpiPencil — 它是由糖尿病患者使用的自动注射器和22号皮下注射针头(商店就能买得到)组成的,装配非常容易,但也有缺点,就是保质期比较短,不像EpiPen那样长达1年。 再来是3美元的3D打印改进版 — 它同样使用了22号皮下注射针头,不过用PLA的3D打印件取代了糖尿病患者使用的自动注射器,而这正是成本大幅下降的重要原因。 虽然这两种DIY的注射器都不如原来的EpiPen好,但它们依旧是里程碑式的进展,意味着通过3D打印等技术大幅降低医疗成本的确可行。 当然,由于EpiPencil(及后来的3D打印改进版)是DIY的,一些医疗专家仍认为它并不可靠并明确反对使用这种非管制医疗设备。“对于足以致命的过敏反应,必须确保患者能在正确的时间得到剂量合适的正确药物,”纽约大学医学伦理学教授Jennifer Miller表示,“毫无疑问,经过严格检验的EpiPen能做到这一点,但DIY的替代品就不一定了。” 尽管如此,ProgressTH还是认为这样的DIY医疗设备可以带来新的机遇,并且迟早有一天会得到FDA的批准,为大众带来福利。不过为保险起见,他们还是决定在得到医疗认证之前不会将其实际用于人体

2018-07-19 14:50:13

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为了帮骨骼生长为牙科植入物生物3D打印支架来帮忙

来自新加坡的研究员研发出了一种可以生长出骨头的3D打印支架,这款支架能够用于患者拔牙后放置牙科植入物。这是可以解除痛苦的骨移植的需要,这是因为以往使用的骨头都是来自患者身体的其他部位。 这种3D打印支架是新加坡国立牙科中心(NDCS)的医生们与南洋理工(NTU)的生物工程师们在过去5年里共同合作开发的。研究人员说它“无论是在设计还是材料方面都在世界上首开先河”,并计划在涉及到132名患者的第二轮临床实验完成之后正式推出这种3D打印的支架,估计会在大约三年之后。目前,研究人员针对7名患者进行的第一轮临床实验已经获得了成功。 NDCS负责研究与教育的副主任Goh Bee Tin博士说,这项发明特别有实际应用价值,因为由于人口老化,预计新加坡的蛀牙及牙周病疾患者人数将会增加。据悉,这种支架是由一种多孔的合成材料制成的,它会将成骨细胞安置在被拔了牙的牙床里,而且在促进骨骼生长方便比那种来自动物或人体的骨替代物更加有效。“骨替代材料往往需要很长时间才能被人体吸收。”Goh 博士说。“相比之下,这种支架能够充分被身体吸收,而且不仅吸收速度要快得多,制造起来 也更便宜。” 目前该支架已经获得专利,NDCS正在跟人工骨支架公司Osteopore International 进行合作准备生产它。除了开发这种支架之外,NDCS早在两年前就已经开始将3D成像和打印技术用于正颌手术。南极熊3D打印网对此也曾进行过报道。 如今的外科医生已经能够借助3D虚拟技术和实体颅骨模型来模拟手术,以及3D打印出患者的下巴在手术之后会是什么样子的塑料模板。这些都会在手术过程用于指导外科医生。它们可以减少手术规划和执行的时间,并减少并发症的发生。去年,在NDCS进行的140个左右的下颌手术种超过一半使用了3D成像技术

2018-07-19 14:38:53

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麻省再出黑科技 一种可以编程的减震材料由3D打印制造

当前减震的材料已经用于各种领域,从交通工具、运动装备再到无人机以及我们平常穿的鞋都有减震材料的身影。通过使用柔质和具有弹性的材料,制造商就能给予保护对象以动力缓冲而不会让其遭到损伤。现在常用的减震材料就是以注塑成型制造出来的橡胶,可是它们自身的属性和阻尼水平通常是不会发生改变的,若是要依照特定的应用场景来进行自定义的话,那么其价格就会比较高昂了。 不过现在,麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)已经解决了这个痛点,因为他们开发出了一种能3D打印的减震材料 — 它不但冲击力吸收程度可以精确控制,而且阻尼水平是可以预设的。这就意味着可以实现灵活的可编程性,从而应用于更多领域,比如提高无人机、手机、鞋和更多需要减震的产品的耐久性。 麻省理工的研究人员将这种工艺成为“可编程的粘弹性材料”(PVM)技术,可以应用于不同的对象和场景中。在一个特定的项目中,他们通过一个不寻常的立方形机器人的移动和跳跃来展示了PVM的奇特之处。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运动的弹簧。而3D打印的减震材料有效的保护了这些核心元器件在运动中不受损害。 通过调整液体的比例,研究人员可以精确的设计材料需要表现出来的弹性程度。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,尤其是一次打印就可以将减震材料制作出来。该试验的成功使得研究者相信,该技术可用于提高无人机等需要减震的设备和产品的使用寿命。 下一步,这种可编程的减震材料将扩展到更多的用途,包括减震的跑步鞋、安全帽,以及通过减轻机器人身上电机的震动,使得摄像机和传感器的工作更加精确和灵敏

2018-07-19 14:24:14

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