3D打印一周趣闻

3D打印纳米住房

剑桥大学的研究人员使用3D打印技术创建了高层纳米住房的网格，爱好阳光的细菌可以在其中快速生长。然后，研究人员能够提取细菌在光合作用中留下的废旧电子，这些废旧电子可以用来为小型电子产品供电。其他研究小组已经从光合细菌中提取了能量，但剑桥大学的研究人员发现，为它们提供合适的家，可以使它们提取的能量增加一个数量级以上。这种方法对传统的可再生生物能源发电方法具有竞争力，并且已经达到了太阳能转换效率，可以超过目前许多生物燃料发电方法。剑桥大学的研究小组用金属氧化物纳米颗粒3D打印了定制的电极，在蓝藻进行光合作用时，这些电极被定制为与蓝藻一起工作。这些电极被打印成高度分枝、密集的柱状结构，就像一座小城市。

3D打印微型声学系统

据悉，斯特拉斯克莱德大学正在进行的一个新项目已获得近 500,000 英镑，用于通过增材制造开发小型声学系统。该大学与格拉斯哥大学合作实施的 RESINators - 微型声学谐振器系统项目正在探索通过3D打印而不是依赖电子系统来创建由超材料形成的声学谐振器的方法。Fraunhofer UMICSHT 和 Fraunhofer IBP 3D 打印了基于真菌的隔音设备，可用于制造新的可持续声学原型系列，其性能优于传统产品。3D 打印已被用于制造无定形，以改善吉他的声学效果，并实现复杂的水下声纳应用。关于增材制造在隔音方面的应用，代尔夫特理工大学和 materialise 此前曾合作开发 3D 打印吸音吸音板，可以改善音乐厅和运动场内的声学效果。研究人员正在利用 3D 打印来构建这些具有微尺度特征的复杂几何物体，这些特征可以构成助听器等设备的基础。

3D打印腰椎枕

上海九院戴尅戎院士、王金武教授团队通过三维扫描、计算机设计和3D打印研发的3D打印腰椎枕可以缓解腰部肌肉紧张，帮助改善腰椎曲度，一般根据情况3个月左右进行不同曲度个性化调整更换，目前已取得较好的临床疗效。腰部肌肉紧张导致腰椎曲度改变是腰痛的最主要诱发因素之一，该过程往往是一个相当长的慢性病程，也是脊柱外科常见的慢性退行性病变，65岁以上接受脊柱外科手术的人群大多数是由此病引起的。通常，在腰椎的退行性改变中，椎间盘最早发生退变，在椎间盘发生退变之后，原本正常的腰椎曲度、结构和位置发生了改变，使得腰椎边缘受力大，中间受力小。受力大的位置就会产生骨赘以适应新的结构，而这个骨赘就是我们经常说的骨刺。这样的骨的增生虽然会增强腰椎的稳定性，但是也会造成腰椎曲度变化、肌肉失衡、椎管狭窄，所以椎间盘的退化往往是脊柱退变发病的起始环节。

3D打印压力容器

石油和天然气巨头荷兰皇家壳牌公司，为内部3D打印的部件获得了CE认证。据悉，获得认证的部件是一个3D打印的压力容器，根据欧洲压力设备指令（PED）进行了认证，这是一个为期四年的项目，证明了3D打印在能源领域的应用是可行的。评估公司LRQA的首席专家David Hardacre表示："这对增材制造行业和压力设备界都是一个重要的里程碑，LRQA作为认证的机构，将3D打印容器归入PED第三类。这是第一个由独立认证机构批准的有CE标志的压力容器。该压力容器的设计压力高达220bar，是利用壳牌在阿姆斯特丹园区的PBF 3D打印机打印的。据壳牌称，迄今为止，还没有专门针对3D打印压力保持部件的立法或全球标准。因此，到目前为止，在工业现场一般不允许使用3D打印的压力设备。

3D打印止血带

随着乌克兰继续受到俄罗斯军队的轰炸，某开源医疗设备开发商公司3D打印制造的伤口止血带送往乌克兰。这种3D打印制造的止血带由于最初在巴勒斯坦使用而被称为“加沙止血带”，这种低成本的止血带由衬垫、扣环、支架、杆和外壳组成，可以通过ABS 3D打印制造并用于救治重伤者。由于与传统制造方法相比，3D打印技术的可获得性和成本效益不断提高，已在战区多次使用，为需要它的人提供帮助。Glia表示它的性能与传统的Littmann Cardiology III听诊器一样好，但可以3D打印节省一部分成本，可使制造成本仅为20美元，且它获得了加拿大卫生部颁发的医疗器械生产许可证。

3D打印呼吸阀

2020年3月，与kings合作的德国3d打印公司surface engine，他们利用SLA 3d打印技术生产出呼吸阀，并提供给当地紧急缺乏物资的医院。欧洲的疫情形势不容乐观，仅凭几家企业之力，难以弥补医疗物资的巨大缺口。3d打印呼吸阀材料是用的SLA树脂，优势在于SLA树脂精密度高，表面光滑，便于安装清洗，低成本，后固化过程紫外线照射也具有一定的消杀作用。SLA 3d打印技术的柔性，灵活，快速响应，低成本等制造优势，在新冠肺炎这种疫情紧急情况下得以充分体现出来。

3D打印人工锥体

颈椎病是中老年人的常见病、多发病之一，但随着时间的推进，该病的年轻化趋势正向现代人敲响着警钟。2022年，南京江北医院脊柱外科中心就接诊了一位“90后” 颈椎间盘突出压迫脊髓患者。专家指出，颈椎病的早发现、早治疗、早预防至关重要，减少对手机电脑的依赖，多陪陪家人，多出门运动，保持一个健康的生活方式，才能让颈椎病“绕道而行”。结合各项检查结果，李涛院长为小陆量身制定手术方案，“颈前路椎体次全切除术+3D打印人工椎体植入钛板重建术+椎间盘切除术”。仅用时1小时，就将问题完全解决。术后当天，小陆就觉得自己的疼痛彻底缓解了，感受到了这些天来前所未有的舒适。术后第二天，就可自行下地活动，复查X线提示为小陆定制的3D打印人工椎体与其完美适配。

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打印立方星部署器

2020年5月8日，新一代载人飞船试验船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆，试验船飞行试验任务取得圆满成功。新一代载人飞船试验船不仅完成了首次3D打印太空实验，还搭载了世界首个基于金属3D打印技术的立方星部署器。金属3D打印部署器，重量仅为传统机械加工产品的一半，加工周期从过去的几个月缩短为一周，大幅度降低了设计重量，提高了结构强度。本次飞行充分验证了立方星3D打印新型部署器的结构强度、材料性能和空间环境适应性，为“3D打印+航天”的大规模应用和未来空间站在轨释放、机动部署微纳卫星提供了数据，储备了技术。

3D打印“灵巧号”卫星

2021年12月，“灵巧号”太空实验卫星搭载由“华羿一号”亚轨道火箭在西北某试验场成功实施首次飞行。金属3D打印的“灵巧号”卫星（Agile Testbed），是专为生物、医药、材料、能源等太空实验设计的卫星平台。通过改造卫星结构、增强传感技术，“灵巧号”为实验载荷打造了一个有效减振、精准温控的实验环境，能够满足该类实验在轨触发和数据精准测量、记录、存储、下传等共性需求，适用于亚轨道和轨道飞行各类短期、长期任务。