INNOVATION 7: 迪士尼近瞬時(shí)樹脂打印技術(shù)
美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)的科學(xué)家開發(fā)了一種離子膜3D打印技術(shù),可以靈活而快速的在離子交換膜表面打印各種3D圖案,以提高性能。
科研團(tuán)隊(duì)表示,這種3D打印技術(shù)與當(dāng)前常見的SLA(光固化)3D打印技術(shù)類似,打印材料是可光固化的離子聚合物混合物,當(dāng)該混合物暴露在一臺(tái)光投影儀之下的時(shí)候,3D打印機(jī)將設(shè)計(jì)好的圖案投射并選擇性地固化在其表面上。表面圖案能夠增加膜的電導(dǎo)率多達(dá)1—3個(gè)數(shù)量級(jí)(factor)。
使用這種3D打印技術(shù)制作的離子交換膜模型是第一個(gè)可以定量降低交換膜電阻的模型。只需一個(gè)簡(jiǎn)單的并聯(lián)電阻模型就可以描述這些圖案在降低這些新型膜的電阻方面發(fā)揮的影響。這一方法帶給離子交換膜設(shè)計(jì)者一個(gè)設(shè)計(jì)工具,可以幫他們不斷創(chuàng)新、設(shè)計(jì)出新的圖案,以進(jìn)一步改進(jìn)材料的內(nèi)在化學(xué)特性。
INNOVATION8: 用于非常復(fù)雜部件打印的德國(guó)Fraunhofer多材料打印技術(shù)
德國(guó)Fraunhofer研究所和IKTS 系統(tǒng)研究所研發(fā)了一項(xiàng)3D打印新技術(shù),不僅可以打印骨科植入物、假牙、手術(shù)工具等醫(yī)療產(chǎn)品,還可以打印微反應(yīng)器這樣非常復(fù)雜、微小部件。
Fraunhofer研究所研發(fā)的這項(xiàng)3D打印技術(shù)可打印的材料是陶瓷或金屬粉末懸浮液。陶瓷或金屬粉末被混合在一種低熔點(diǎn)的熱塑性粘合劑中,熱塑性粘合劑在80攝氏度時(shí)就會(huì)融化成為液體。在打印過程中,打印機(jī)的電性溫度熔化了粘合劑,并混合著陶瓷或金屬粉末材料以液滴的形式被沉積下來(lái)。沉積后液滴迅速冷卻變硬,三維對(duì)象就這樣被點(diǎn)對(duì)點(diǎn)逐漸打印出來(lái)。
INNOVATION9: 波音懸浮式3D打印技術(shù)
2016年初,波音公司成功獲批了一項(xiàng)超前的3D打印技術(shù)專利。它與以往任何3D打印技術(shù)都不同,在3D打印過程中沒有任何實(shí)體的打印構(gòu)建平臺(tái),在打印過程中,打印對(duì)象還可以做空中翻轉(zhuǎn)動(dòng)作。
在打印時(shí),打印頭首先擠出一塊材料,通過磁場(chǎng)的力量,這塊打印材料被懸浮在空中,然后由圍成一圈的多個(gè)打印頭,從不同的方向?qū)⑵溆嗖牧现饘映练e在這塊材料上。打印材料是抗磁性材料,經(jīng)過超級(jí)冷卻之后變成超導(dǎo)體。通過磁場(chǎng)還可以旋轉(zhuǎn)3D打印對(duì)象,并將材料沉積在打印對(duì)象底部,實(shí)現(xiàn)360度無(wú)死角的3D打印。
無(wú)死角的3D打印技術(shù)好處是完全突破對(duì)形狀的限制,實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜零部件的整體3D打印。除此之外,通過多個(gè)3D打印頭同時(shí)在不同方向上進(jìn)行3D打印,將顯著提升打印速度。
INNOVATION 10: 哈佛大學(xué)帶血管的人工組織3D打印
2016年哈佛大學(xué)獲得最新的突破,可以打印出維持生物學(xué)功能的并可以存活超過六個(gè)星期的組織。哈佛大學(xué)的研究人員在整個(gè)打印過程中使用了三種生物墨水。其中第一種墨水含有細(xì)胞外基質(zhì),這是一種由水、蛋白質(zhì)和碳水化合物構(gòu)成的復(fù)雜混合物,用于連接每個(gè)細(xì)胞,從而形成一個(gè)組織。第二種墨水包含細(xì)胞外基質(zhì)和干細(xì)胞。第三種用于打印血管,這種墨水在冷卻過程中融化,所以研究人員可以從冷卻的物質(zhì)中將墨水抽出來(lái),并保留空心管。
研究人員將包含細(xì)胞外基質(zhì)的墨水填充進(jìn)模具。最終培養(yǎng)出內(nèi)部充滿毛細(xì)血管的人工組織。研究人員通過硅膠模具兩端的出入口向該組織輸入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),以保證細(xì)胞存活。人工血管將通過將細(xì)胞生長(zhǎng)因子運(yùn)送至整個(gè)人工組織,促進(jìn)干細(xì)胞的定向分化,從而形成更厚的組織。
評(píng)論