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3D打印·百科
时间:2013-10-21  作者:模具联盟网  点击:  评论:  字体:T|T
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七、研究成果CrR模具联盟网

航模飞机

       在2012年,美国弗吉尼亚大学工程系的研究人员采用最新的3D打印技术制造了一架无人飞机,机翼宽6.5英尺(约合1.9米),巡航时速达到45英里(约合72千米)。2012年8月和9月初,研究小组在弗吉尼亚州米尔顿机场附近进行了4次飞行测试,这是迄今第三架用于建造飞行的3D打印飞机,巡航速度可达到45英里/小时。
 
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3D打印机打印出的无人飞机
 
       美国弗吉尼亚大学工程师大卫-舍弗尔和工程系学生史蒂芬-伊丝特和乔纳森-图曼共同建造了这架3D飞机。舍弗尔称,3D打印技术现已证实是应用于教导学生的一种宝贵工具,2007年为了设计建造一个塑料涡轮风扇发动机需要两年时间,成本大约25万美元。但是使用3D技术,他们设计和建造这架3D飞机仅用4个月时间,成本大约2000美元。这将创建一个前所未有的飞行教学平台。

神奇的超级3D打印机

       科学家研制了一款神奇的3D打印机,可用于未来行星登陆时建造基地的任务中。比如,未来在月球基地中生活的宇航员可以使用这款3D打印机,将月球上岩石或者特殊材料“打印”成所需要的工具。至2012年为止,其应用范围几乎可以将任何固体材料制造成所需的工具,可以允许未来的探险家建设外星球基地。

骨骼3D打印技术

       美国研究人员利用3D打印机开发骨骼打印技术,造出类似骨骼的材料。研究人员说,它可被用于骨科、牙科治疗或开发治疗骨质疏松症药物。华盛顿州立大学苏斯米塔·博斯带领研究小组,耗费4年时间开发类骨骼物质。他们发现,在生物陶瓷粉主要成分磷酸钙中添加硅和氧化锌可以使其强度提升一倍。磷酸钙生物陶瓷材料是整形外科领域一类重要的骨修复材料,可模拟人体自然骨结构,适宜细胞和骨组织的长入。研究人员使用一部先前用于打印金属材料的3D打印机制造类骨骼物质。它在粉末层上喷出塑料黏合剂,粉末层厚度仅为一根头发丝宽度的一半。粉末层层叠加,干燥后达到要求的支架厚度,然后在1250摄氏度下烘烤2小时。实验室环境下的未成熟骨细胞生长测试显示,支架上的骨细胞在移植一周内开始生长。在兔子和老鼠身上的活体实验同样得到可喜效果。研究人员说,这种类骨骼物质可被添加到受损自然骨上,当作支架材料,促使细胞和骨组织生长,而且这种类骨骼物质可最终降解,没有“明显负面效果”。他们说,数年后,医生可利用这一技术定做更换骨组织。
 
       3D打印只需在电脑上操作,非常方便。博斯在发表于《牙科材料》(Dental Materials)杂志的报告中写道:“你可以把这种类骨骼生物陶瓷粉用作回填材料,它可以成为你在电脑上画出的任何形状。”“ 我们开发的是可控降解……10至20年后,医生可将这种骨支架用于与骨生长有关的治疗,”博斯说,“比如颌骨固定或脊柱融合术。”
 
       将3D打印技术引入骨骼制造并非博斯首创。2009年,瑞士研究人员复制出一名男子的拇指骨骼。德国夫琅禾费界面工程与生物工程研究所研究人员把立体打印技术与双光子聚合技术相结合,于2009年开发出血管打印技术。打印时,打印机发出两束强激光,焦点对准同一分子。这个分子同时吸收两个光子,即所谓的双光子聚合。经过双光子聚合的分子变成一个有弹性的固体,研究人员用它来制造高精度的弹性结构,也就是血管。

3D打印建筑

 
       荷兰阿姆斯特丹建筑大学的建筑设计师Janjaap Ruijssenaars和数学家、艺术家Rinus Roelofs共同设计了全球第一座3D打印建筑物“Landscape House”,而且特别模拟了奇特的莫比乌斯环(Mbius strip/Mbius band,一种拓扑学结构,只有一个面和一个边界,由德国数学家、天文学家莫比乌斯和约翰·李斯丁1858年独立发现)。
 
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       和打印一般小东西不同,这次需要用到的3D打印机也十分庞大,是由意大利发明家Enrico Dini设计出来的“D-Shape”,可以使用砂砾层、无机粘结剂打印出一幢两层小楼。尽管如此强大,让它打印一座庞大的建筑也太难了,Dini因此建议只用它打印整体结构,外部则使用钢纤维混凝土来填充。 
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       这个项目将会利用3D打印机逐块打印出来,每一块的尺寸都达到了6×9米,然后拼接成一个整体建筑,预计需要耗时一年半才能完成。
 
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       Ruijssenaars打算带着这个项目参加欧洲大赛Europan。这项赛事在欧洲十五个国家每两年举办一次,主要面向年轻的立体设计师,并为他们准备50个真实的场地来实现构想。
 
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3D打印胚胎干细胞

       据英国媒体报道,英国研究人员首次用3D打印机打印出胚胎干细胞,干细胞鲜活且保有发展为其他类型细胞能力。研究人员说,这种技术或可制造人体组织以测试药物,制造器官,乃至直接在人体内打印细胞。
 
       研究人员在5日出版的《生物制造》杂志发表论文说,检测结果显示,打印24小时后,95%以上细胞仍然存活,打印过程未杀死细胞;打印3天后,超过89%细胞存活,而且仍然维持多能性,即分化出多种细胞组织的潜能。
 
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       胚胎干细胞3D打印机配备两个“生物墨盒”,一个装着浸在细胞培养基中的人体胚胎干细胞,另一个只有培养基。计算机控制微调阀喷出“墨水”,速度可通过改变喷口直径实现精确控制。打印机上有显微镜显示细胞打印情况。两种“墨水”一层一层间隔喷洒,形成不同浓度细胞飞沫,最小飞沫体积仅2纳升,包含大约5个细胞。飞沫被喷入有诸多凹孔的培养皿中,翻转培养皿,飞沫形成悬液,在各凹孔内“抱成团”。打印机可精确控制飞沫大小,使干细胞达到分化最佳状态。

3D打印房屋

       据国外媒体报道,英国伦敦的一家建筑企业Softkill Design率先提出了3D打印房屋的新概念——原材料来自塑料,外观像蜘蛛网。该企业表示,如果市场接受这种新概念3D打印房屋,今年夏天或可建造出首个实体房屋。
 
       设计成员之一的吉尔·瑞特森表示,这项发明不仅对房屋建筑行业是一场革新,甚至还有望解决英国的住房危机。按照发明者的设计:将所有的组件制造好,需要三个星期的时间,装配起来则仅需一天的功夫。这种房屋将用维可牢尼龙搭扣或类似按钮的紧固件固定在一起,而这些在传统建筑技术中则不需要。
 
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3D打印房屋构想
 
       据悉,这一构想是2012年10月伦敦3D打印展上展出的一款打印房屋原型的延伸,原型以极具特色的纤维尼龙结构作为骨架,来代替实心的墙体。房屋组件采用激光烧结的生物塑料,在3D印刷厂中制造,这将会比用沙子或混凝土印制的质量更好。纤维结构的厚度只有0.7毫米,用石头打印是不可能的,因为沙子没有足够的结构强度和完整性。而在工厂环境中,则可以用到像塑料或金属之类更高强度的材料。
 
       至2012年为止,建造这样一座3D房屋的成本并未向外透露。但瑞特森表示,3D印刷业的蓬勃发展将会提升经济规模,这意味着在不久的将来,这样的房屋可能因其经济性而在市场竞争中取得优势。


(编辑:adminuggd  来源:百度百科)

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