3D打印一周趣闻

3D打印钠离子电池

专注于电池技术的瑞士投资公司Blackstone Resources宣布，预计最早于2025年将3D打印的钠离子电池商业化。现代液体电解质电池生产线十分单一，企业一次只能生产一种类型的电池。制造过程十分耗能且昂贵，且需要使用对环境和人体有害的溶剂作为电极的原材料。Blackstone 为了解决上述问题，提出了利用3D 打印方法逐层制造电池的方法，旨在使电池制造过程更加灵活、更具成本效益并且能够在使用环保材料的同时生产更多类型的电池。由于3D打印的制造方式本身具有很强的灵活性，Blackstone可以根据客户的要求定制电池的尺寸和形状。3D 打印储能设备专家在其锂金属电池的开发方面达到了一个新的里程碑，达到了 800 Wh/L 的基准能量密度。据该公司称，这一成就是向2023年实现超过1,200 Wh/L的全3D打印固态电池迈出的重要一步。

3D打印牙科植入物

3D打印技术可以改变全球患者的牙科护理，尤其是那些在不富裕地区的患者。差异化会显著影响人的自尊、工作机会、日常生活和长期健康问题。通过这项技术使得牙医可以随时随地为任何人提供牙科护理。然而，这还需牙医和工程师未来不断的研究、开发和创新才能早日实现。通过3D打印技术，世界上任何地方的牙医都可以简单地为病人打印出一颗专业的人造牙齿。事实上，由金属合金制成的3D打印牙冠在案例研究中已经被证明是有效的，并受到患者们的欢迎。3D打印甚至可以使用合成材料制造出更有效的固定支架，以避免感染、牙龈疾病和其他问题。

3D打印手表

SEVENFRIDAY品牌是近年人气非常高的瑞士表潮牌，由Daniel Niederer于2012年创立，SEVENFRIDAY的品牌名称源自创始人希望一周每天都是星期五，每天像星期五一样轻松舒适愉快。SEVENFRIDAY表的魅力其实在于与众不同的时尚个性和精致的做工，设计灵感来自CRT电视机，机芯为美优达统芯，经过制表师巧手，变成匪夷所思之作，因此其产品一面世便因出色的设计和时尚外观迅速风靡欧美。该品牌旨在不断挑战常规的设计，在成立10周年之际，这家瑞士公司推出了一款3D打印的科幻风格手表FREE-D。该手表大胆、超大且绝对奇特，实际上是基于该品牌标志性的“松鼠”表壳，还有3D打印的外壳和表耳。

3D打印假肢

近四年来，该组织一直使用3D打印和SHINING 3D提供的扫描设备为西非国家无法获得术后护理的截肢者生产假肢。3D Sierra Leone已入围世卫组织健康创新特别奖，该奖旨在表彰那些造福世界各地人民福祉的项目。3D Sierra Leone于2018年在塞拉利昂的马桑加医院建立了一个试点3D实验室，试图测试3D打印低成本假肢和其他医疗辅助设备的可行性。在这些试验取得初步成功之后，3D Sierra Leone 随后开始与特温特大学和代尔夫特理工大学的学生一起生产供人们在生活中使用的假肢。3D打印假肢项目的参与者共同设计了一个工作流程，使用 SHINING 3D EinScan Pro 2X Plus可以在大约20分钟内扫描患者的残肢，然后可以将这些数据输入Meshmixer软件，将其转换为3D假肢模型，进而使用本地采购的木材进行3D打印。

3D打印低碳混凝土

Iberdrola需要更多的输电网络，以促进能源从化石燃料向可再生能源的转变，并将这种绿色能源输送到负荷中心和客户手中。为了将这些新设施对环境的影响最小化，并降低项目成本和交期，这家能源巨头决定与Hyperion Robotics和Peikko Group合作，应用3D打印技术来改善其输电网络的建设。解决方案旨在通过提高效率和流程生产率来优化电力运输设施的建设。考虑到建筑行业是自动化程度最低的行业，目前正面临着熟练劳动力短缺的问题，该解决方案非常实用，且时机恰当。大规模的低碳混凝土3D打印，使混凝土施工更加廉价、快捷、安全、环保。通过3D打印技术，已减少高达75%的传统混凝土需求量，且还能减少不必要的碳排放。这一解决方案不仅使建筑行业更具可持续性，而且还改善了健康和安全条件，因为3D打印机负责繁重的劳动，而工人仅需负责监督生产过程。

3D打印钛合金铠甲

胸壁肿瘤切除肿瘤后，也会造成胸骨和邻近肋软骨的缺损，如何通过胸壁重建术恢复胸壁的功能和外观？近日，华中科技大学附属协和医院胸外科专家团队为一名胸壁肿瘤患者成功切除重达1公斤、直径约10厘米的侵袭性纤维瘤，并植入“私人订制”的3D打印钛合金胸肋骨，助他穿了一副钛合金“铠甲”，重塑新胸廓。廖永德教授介绍，3D打印的钛合金种植体，定制出更契合患者胸壁的尺寸和形状。其新颖的设计不仅使植入物保持了结构的完整，还有助于完成动态的呼吸运动，在术后也不易出现脱位和移位，不会摩擦胸壁，避免了局部胸壁损伤和血肿的产生。同时，3D打印钛合金种植体本身由钛合金制成，重量较轻，其刚性结构不仅不会产生术后形变，并且能抵抗由呼吸和牵拉引起的张力和胸壁本身的重力。此外，钛合金种植体具有较好的组织兼容性，减少了术后并发症的发生，能满足胸壁重建的手术要求。

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打印珠宝

这是一款创下世界记录的戒指——戒指中含有最多的钻石！这枚戒指共含有7,801颗钻石，在生产加工过程中使用了增材制造技术。印度服务商Imaginarium在花形环的后面，打印了一个树脂模具，在其中浇注了贵金属，此戒指中使用的是黄金。因此，它本身不是3D打印的珠宝，但如果没有3D打印技术，此戒指永远不会呈现如此复杂的形状。Imaginarium指出，3D打印是制造可容纳这么多钻石的模具的唯一方法。它由7 不同的部分组成，包括六朵花和一枚戒指，每朵花都叠放在另一朵花上，形成一枚镶有 7,801 颗钻石的戒指！凭借3D打印，这家意大利公司能够快速测试产品是否可行，并能够确定是否需要对设计进行修改。此外，与传统技术相结合，增材制造可以加快生产过程。Invaerso的设计师Maria Clelia Scuteri也表示，3D打印能够设计具有复杂几何形状的戒指和其他类型的珠宝，而这只用传统技术是很难实现的。

3D印乳房植入物

尽管3D生物打印本身仍然是一项新兴技术，但在使用它来生产可行的乳房植入物方面已经取得了大量的进展。今年早些时候，Healshape公司筹集了680万美元用于研发其病人特定的乳房组织，旨在治疗那些接受过乳房切除手术的人。在此之前，Plcoskin公司还宣布了与延世大学和LipoCoat公司合作的计划，目的是提出一种新型的3D打印乳房植入物。从本质上讲，该项目是为了结合LipoCoat的脂质薄膜涂层技术和Plcoskin的PCL-胶原蛋白涂层方法，以开发一种独特的釉面移植，从而降低感染或排斥的风险。在其他地方，类似的技术也正在被开发，以创建各种其他组织，从不列颠哥伦比亚大学生产的3D生物打印的人类睾丸细胞，到T&R Biofab的生物打印的肝脏组织，都展现出3D生物打印强大的生命力。

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。