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2020-06-01

ke研进展正在改bian着这项曾jing的利基技术的面貌。

一个金属ping台从一片液tai树zhi中升起来,随之出蟴hi艘桓鰆ing致的白色mo型——就xiang一个guang滑的物体从一片泻湖中逐渐现身。

这shi世界上zuikuai的树zhi3D打印服务,它可以在ji小时内打印出yu人体尺寸相当的结构。这台高速树zhi3D立体打印机you美国西bei大学的化学jiaChad Mirkin及其同事研发,bing在去年十月报到了这一研究成果[1],这shi3D打印领域的重大突破,拓宽了这一原本zhi能制造小型dijing度原型lingjian的技术的应yong范wei。3D打印技术不仅bian得更kuai、打印尺寸更大,同时ke学jia们huai提出一系列创造xing的技术改进手duan,研发出强度更高的材liao,甚zhi在单一牛牛在xian游戏上hun合了多种材liao进行打印。

Chad MirKinwei于美国西bei大学的实验室中有一台树zhi打印机,它可以在ji小时内制造出yu人体尺寸相当的结构。图片来源e鱞ei大学。

运动服zhuangchang、航空航tian制造商和医liao器械公司du十分渴望有效利yong3D打印的youshi。哈佛大学的材liaoke学jiaJennifer Lewis说:“虽然短期内wo们huai不能在jialikuai速打印出修理汽车suo需的lingjian,但这一技术yi被zhuliu制造公司caiyong。”

这项zuixin技术也有望gei研究人员带来jing济shou益,xiang Lewis 和 Mirkin一yang,他们中的很多人yijing开蔶i宰约旱某晒猩桃祷腸hang试。英国谢fei尔德大学的冶金学jiaIain Todd表示:“3D打印技术的进步可以让wo们tong过超huxiang象的方式来利yong这些材liao,这让材liaoke学jia们十分兴奋,也将让人们逐渐习惯于3D打印的全xin事物。”

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san维打印也被称wei增材制造,yu从整块的原liao切削和磨削制造或从利yongrong融金属和moju进行铸造的chuan统工yiliu程不同,3D打印shi一种自底向上的制造过程。它ju有较di的材liao消耗和高度的定制化能力,能够制造xiang网格这yangchuan统方法难以制造的复杂结构。

业余爱好者使yong的di成本机器tong过将塑liao成fen的原liaoxian源源不断song入加热hou的喷zui中,随hou喷zui将融化hou的塑liao不断挤出,一层接一层地向上构jian设计的结构,这也被称weirong融沉积成型工yi(fused deposition modelling,FDM)。但3D打印suo涵盖的技术远远不止于此,zuizao的方法之一就shi利yong紫外jiguang对guang敏树zhi进行逐层扫面固化,这一概念可以追溯到1984年Chars Hu[2]的专利,他同时也shi美国nanka罗来纳州3D Systems公司的创始人。

zuixin的3D打印技术,包括Mirkin的技术在内,仍然在使yongguang敏树zhi,但随着beika罗来纳大学jiao堂山分校的化学jia、材liaoke学jiaJoseph DeSimone领导的tuan队在2015年报告出改进方法hou[3],3D打印的速度和尺寸du有了大幅提升。zao期的3D打印机速度较慢,打印的尺寸较小,bing且容易产sheng分层、有瑕ci的脆弱结构。这种打印技术zhi能有xian地应yong于kuai速原型设计,wei基于chuan统方法的正式sheng产制造塑liaomo型。作wei研究领域来说,这种打印技术huaiwu法ling研究人员满yi,澳大利亚墨尔本mo纳什大学的高分子ke学jiaTimothy Scott表示:“yong这謟hi椒▃hi能制造一些小lingjian和小玩yi儿,na对于一个高分子化学jia来说十分wu趣。”


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