3D打印一周趣闻

全彩透明的3D打印模型术中起到导航作用，手术医生可直接模拟和估计出视野看不见的部位的情况和复位的方向，尤其是植入螺钉时可以很好地指示方向、预估螺钉长度，避免螺钉进入关节内。实现一次置钉成功，减少术中辐射、手术时间从预计的十小时缩减至五小时。

来自加利福尼亚大学圣克鲁兹分校（ University of California- Santa Cruz，简写为UCSC ）和日本立命馆大学（Ritsumeikan University ）的研究人员受到人类手指的内骨骼结构的启发，在最近设计和制造了一种类似人类内骨骼结构的机械手指。这一仿生机械手指，在国际无处不在的机器人与环境智能大会(URAI)上进行了展示，是采用多材料进行打印的。发展一种机械手指，使其具有硬的和软的组件，同人类的手指一样，就是研究人员打算探究发展的研究课题。整合弹性和非弹性材料是机械人研究中普遍存在的一个问题。此时的柔性系统可以实现处理重物的功能，同人类的手指相比，刚性平台则需要复杂的制造和控制过程来实现敏捷的动作。

近日，四川华西医院骨科骨与软组织肿瘤中心屠重棋教授团队在精准化治疗方面再次取得突破，成功完成世界首例3D打印定制化次全骶骨支撑体植入手术。目前，全骶骨假体已临床应用，但固定方式仍以腰骶髂固定为主，尚无3D打印类骨小梁界面促进骨愈合应用，且费用较高。考虑到肿瘤切除后仍有部分骶1与髂骨连接，屠重棋教授决定为患者个性化设计一套手术方案及定制假体，以期保留患者重要神经功能以及骶前支持带，并减少手术费用和缩短术后康复时间。经过1个多月的反复讨论、校对手术思路及假体设计，假体终于成型，最终获得手术成功。

近期，加州大学的Ali Khademhosseini教授团队在Biofabrication杂志上发表的题为“Biofabrication of endothelial cell, dermal fibroblast, and multilayered keratinocyte layers for skin tissue engineering”的文章，作者使用基于生物医学的方法和生物工程技术开发了一个具有内皮细胞网络、真皮成纤维细胞和多层角质细胞的三维皮肤组织模型。

近年来，弹性体3D打印材料提供的柔韧性和强度，推动了其在消费产品领域中的应用。许多研究人员开发了增强的弹性体基述职，以试图扩大其在不同行业中的应用。美国陆军实研究实验室与德克萨斯AM大学联合，开发具有自愈功能的3D聚合物材料，该技术将会应用于从人造肢体到柔性航空部件等多个领域。

作为一种有机聚合物，木质素可在自然状态下呈现紧密交织，从而为植物起到重要的刚性支撑等作用。但当将这些资源转化为纸张时，会在制造过程中留下大量的浪费。为此，德国弗莱堡大学的一支研究团队，特地开发出了一种能够让有机聚合物“废物再利用”的方法 —— 将之转化为一种适合3D打印的生物糊剂的基础成分。通过不断试验这种生物糊剂的组成，研究人员还发现了其它可调节的特性，使之能够根据木质素的方向、以及材料的比例而变得更加坚硬或柔韧。结果是，科学家们打造出了由一半木质素、一半纤维素制程的粘稠生物糊剂。其不仅易于加工，还具有迅速固话的特性，相当适合作为3D打印时的轻质结构。

美国橡树岭国家实验室(ORNL)的科学家们开发出一种新型的3D打印装置，能够在燃烧化石燃料时捕获更多的二氧化碳。利用3D打印技术，研究人员将一个热交换器和一个质量交换接触器结合起来，成为一个多功能的二氧化碳吸收装置。这个装置的原位冷却功能可以让更多的二氧化碳从气体转移到液体状态，提高其碳保留率。测试结果表明，通过使用ORNL团队的3D打印新组件，可以吸收工业过程中产生的高达20%的二氧化碳。

随着武器装备减重需求的日益增长，铝合金零件增材制造需求也越发迫切。目前常用的增材制造铝合金粉末材料有AlSi10Mg、AlSi7Mg等，但3D打印后室温拉伸强度远低于400MPa，无法满足航空、航天装备的高性能需求。2319铝合金是一种优异的高强铝合金，中科煜宸凭借深厚的工艺、装备积淀，采用自研的电弧增材制造装备，攻克了2319高强铝合金大型结构电弧打印关键技术，成形材料室温拉伸强度430MPa，屈服强度310MPa，断后伸长率10％。

来自德国基尔大学（CAU）的研究人员开发了低成本3D打印圆顶形系统，该系统可以优化野生动植物摄影时的照明。模块化照明设备为现有照明设备提供了一种更便宜，更简单的替代方案，同时仍然能够支持科学的显微和宏观摄影。在公开发布STL文件之后，基尔小组的系统还可以进行定制化，使其可以针对所拍摄的标本进行量身定制。

8月28日，，霍尼韦尔航空航天公司首个3D打印的飞机发动机部件获得了美国联邦航空管理局（FAA）的认证。这个获得认证的部件（#4/5轴承座）是达索猎鹰20G海上巡逻机上ATF3-6涡轮风扇发动机的关键结构部件。该零件已在生产中，并已安装在一架运行中的 "猎鹰 "飞机上，预计年底前还将打印出几十个零件。