3D打印一周趣闻
3D打印OLED显示屏
在一项突破性的新研究中，美国明尼苏达大学双城分校的研究人员使用一台定制打印机，3D打印了一个柔性有机发光二极管（OLED）显示屏。这项研究成果已经发表在《Science News》杂志上。这将有望大大降低OLED显示屏的成本。研究人员尝试了采用3D打印生产OLED显示屏，为此定制了一台3D打印机，并尝试了两种不同的打印模式，最终成功打印出了一个边长1.5英寸，像素为64×64的OLED显示屏，并且每个像素都能够正常工作。这一发现可能会在未来生产低成本的OLED显示屏，任何人都可以在家里使用3D打印机生产，而不是由技术人员在昂贵的微加工工厂中生产。研究人员表示，下一步，将计划打印一个更大的OLED显示器，并且该显示器的分辨率和亮度也将得到进一步的提高。
3D打印脊柱植入体
椎间融合器是治疗脊柱疾病常用的植入体，可恢复椎间盘高度并实现骨融合。目前国外已有多家公司，如美国 Stryker，Nexxt Spine 公司和德国 Joimax 公司等，其采用增材制造技术生产的多孔钛合金融合器产品获得了相关部门的上市批准，并逐渐应用于临床。在中国，北京大学第三骨科医院刘忠军教授团队与北京爱康医疗公司走在了融合器研发的前列，其在 2016 年合作研制的增材制造多孔钛合金融合器产品获得了国家食品药品监督管理总局的注册批准。
3D打印构造月球基地 美国宇航局（NASA）已经公布重返月球并建造月球永久基地的计划。对于长期的太空任务，宇航员需要基础设施来生活和工作，并生产对生存至关重要的氧气和水。从地球上带走所有这些基础设施，可能是非常昂贵的。相反，研究人员可能需要弄清楚如何在现场制造。一项研究探讨了月球模拟设施如何支持ISRU技术的发展，包括测试当地材料的挖掘和加工，以及如何利用3D打印等工艺将这些材料用于建造结构。作为现有3D打印技术的替代方案，2019年的一项研究着眼于将月壤转化为纤维，以构建坚固的结构。研究人员制作了一个材料样本，以表明有可能使用这种工艺来制造局部不透水的结构。 眼眶骨折3D打印成功“补脸”
眼部手术之前用3D打印技术打印出患者的眼眶模型，帮助医生熟悉手术部位的具体情况，增加手术的精确度。近日，河南省立眼科医院采用3D打印技术，为患者完成眼眶骨折修复手术，术后患者恢复良好。柴昌团队采用3D打印技术打印头颅模型辅助下聚酯类可吸收眶底板，术后可逐渐完全吸收形成致密瘢痕组织替代骨壁缺损区，眶内无任何异物残留，对于中等以下眶壁缺损具有良好的修补作用。同时，3D打印头颅模型辅助塑形，使用患者自己的眼眶CT数据，塑形后的眶底板与患者自己眶底骨质贴合严密，术后效果极佳。在受伤后2周，柴昌团队根据患者自身眼眶CT数据，个性化打印患者3D头颅模型，并在高倍显微镜下为其进行了结膜小切口入路3D眼眶模型下可吸收眶底板眶壁骨折整复术，术后患者眼球转动明显好转，双眼视物重影消失。
3D打印氧化铝粉末 研究人员通过计算机模拟，基于Lubachevsky-Stillinger算法依据尺寸分布来验证粉末堆积的可能性，使用离散元方法（DEM）模型模拟了粉末堆积动力学，借助显式的时间积分算法解决单个颗粒之间的接触力和力矩；通过尽可能的简化打印参数，其中包括使用单峰的粒径分布的粉末以避免烧结后处理，从而得到了素坯与烧结后的密度与喷射成型工艺参数关联最大。研究团队简化打印参数，通过算法模拟的方式获得最佳的粉末粒径分布，验证了此技术在工业生产的可行性，且通过此方法获得的生坯致密度高达61.2%，烧结致密度（75.4%）是目前喷射成型的最高烧结致密度，弯曲强度56.1MPa，维氏硬度1.95GPa。为了使该技术打印的零件完全致密化，仍可进一步改进，粉末堆积方式的改进（如引入双峰分布），自动脱粉工艺的开发，烧结工艺的优化或采用其他处理方法（如微波或火花等离子体烧结），因而此种模拟方法在喷射成型其他材料具有广阔的应用前景。
3D打印穿刺导板
老先生今年99岁，即将迎来百岁生日。5年多前出现左侧面部针刺样疼痛，诊断为三叉神经痛，曾辗转沪上多家医院，因考虑高龄、麻醉和手术风险等因素，均予以药物保守治疗，但效果不佳，且服药有头晕副作用，影响生活。在陈杰等麻醉团队的保驾护航下，周洪语团队为患者实施了微创球囊手术。采用3D打印导板，一针穿刺到位，在X线透视下将球囊导管置入预定位置，注入造影剂压迫三叉神经半月节2分钟。据介绍，球囊压迫术是一种“不开刀”的微创治疗方法，具有安全、疗效确切、恢复快等优点。术前根据患者CT扫描，设计个体化3D打印导板，可准确到位，避免反复穿刺导致出血、神经损伤等并发症，既节约了手术时间，也保证了安全和疗效。
3D打印“铠甲”植入
巨大肿瘤侵蚀胸骨及肋骨，传统材料无法支撑胸壁缺损……胸科医院执行院长李小飞教授率领团队将难题一一破解，为70岁患者重塑“新胸”。2021年12月10日，胸科医院李小飞教授团队为胸骨鳞癌患者成功切除胸骨巨大肿瘤，并采用3D打印技术对患者进行胸壁重建手术。术后，患者情况良好。在麻醉手术中心的全力配合下，李小飞教授、崔凯主任率领团队，历时两小时，为患者切除巨大肿瘤、胸骨以及部分肋骨，并顺利植入3D打印胸肋骨。李小飞教授介绍，新型聚醚醚酮(PEEK)材料是高分子材料，特点为质量轻，生物兼容性好，力学性能与皮质骨接近，可个性化修复，有一定弹性可修复呼吸功能等特点。同时，PEEK肋骨不显影，还可以避免影像学检查中的伪影干扰。
3D打印块体金属玻璃
近日，华中科技大学柳林教授团队揭示出了通过增材制造（3D打印）生产的块体金属玻璃（BMGs）不再受尺寸和几何形状的限制，因为它们普遍适用于铸态试样。那么，BMGs与目前最受人们欢迎的钨钼稀土有什么关系？而为了进一步提高普通金属玻璃复合材料的力学性能和穿甲自锐特性，有研究者指出可以向该复合材料中钨纤维。穿甲实验表明，钨纤维复合材料穿甲弹的侵彻能力明显高于钨合金穿甲弹。在侵彻时，钨合金弹芯头部形成蘑菇头，头部晶粒被径向压扁；而钨纤维复合材料弹芯头部发生了绝热剪切破坏，具有自锐行为，且在弹芯头部形成很薄的边缘层，仅在这层中金属玻璃基体破碎，钨纤维断裂，温度升高，质量消蚀。然而，有限的建筑面积和制造难度多年来一直限制了BMGs的广泛应用。新兴的3D打印技术似乎是弥补金属玻璃相关缺点的一个有前途的途径。目前，3D打印技术现已成功应用于BMGs的制造，包括选择性激光熔化、激光工程净锐化、激光箔打印、熔丝制造、热喷涂3D打印和激光正向转移3D打印。
3D打印+AI控制种出太空食物
随着人类航天科技的不断发展，未来人类有望到达火星、月球甚至其他行星上定居。当我们为未来的太空旅行做准备时，在太空中供应食物的问题就出现了。在航天器上携带大量食物可能是不可行的，而且外太空岩石上的环境可能对农业不利。针对这个难题，美法合资公司——星际实验室（Interstellar Lab）可能已经在他们建造的的Bio Pods生物舱中找到了正确的答案，值得注意的是，这是有史以来技术最先进的“太空温室”。这家公司使用气培技术（一种比水培技术更先进的技术），并使用雾气作为土壤的替代品来种植植物。星际实验室已经开发出能够保持精确气候条件的大气控制技术，而不需考虑生物舱外的条件。Interstellar Lab公司声称已经为300多种植物提供了标准化的生长条件，这些植物不仅是粮食作物，也是可以提供药品和化妆品化合物的植物。在最近的发展中，该公司与一家3D打印初创公司Soliquid合作，使用增材制造（AM）技术来建造他们的吊舱，并获得了一个打印混凝土、树脂和其他材料的系统的专利。在这次合作之后，星际实验室现在将能够3D打印吊舱的所有材料组件以及充气膜。Soliquid公司将部署一套六轴机器人和挤出装置，以悬浮方式和较少的材料打印这些部件。
3D打印重建脊柱
新化县8岁女孩婷婷（化名）从小就和其他孩子不一样，她患有先天性脊柱侧弯。随着年龄的增长，婷婷的脊柱畸形越来越明显。2021年1月5日，从湖南省儿童医院获悉，婷婷在湖南省儿童医院成功接受脊柱矫形手术，站直了看世界。同时婷婷还享受到了先天性结构畸形救助项目救助，减免了3万元医疗费用，减轻了家庭负担。经过检查，婷婷的脊柱存在三处侧弯。手术视野下，主刀医师叶卫华通过pso截骨椎弓根螺钉内固定术为婷婷矫正脊柱畸形。医生通过三维重建CT检查，详细了解婷婷脊柱的具体情况，并利用3D打印技术，1∶1立体重建了婷婷的脊柱模型，实施精准手术治疗。