3D打印一周趣闻

3D打印矫形器

3D打印越来越多地应用于医疗领域，包括矫形和假肢制造。这是因为增材制造可以完全适应个体患者的形态，当然这也包括我们的动物朋友！极大地简化了制造过程中的各个步骤以及个人医疗需求。总部位于柏林的初创公司Think3DDD自2018年以来一直参与生产用于动物的3D打印矫形器，为动物们提供可持续、低成本和个性化的治疗服务。小狗带着制造的矫形器走路，好像没有骨折一样。后来狗狗的炎症消退，骨折部位愈合的速度越来越快较快。基于这一经验，Think3DDD一直在为矫形器寻找越来越多的合适技术和材料。到目前为止，Think3DDD主要治疗狗和猫，通常对其前腿或后腿部位进行治疗。Tino Jacobi表示他们目前已经可以治疗骨折、拉伤、关节病等问题。在特别严重的情况下，例如关节骨折、韧带撕裂或严重骨折，矫形器也可用作手术后的支撑。与传统矫形器相比，其优势主要在于外套和皮肤的透气性非常好，这有助于防止皮肤刺激和炎症。矫形器的重量也很轻，清洗容易。如果VET orthi被损坏也不用担心，因为它可以很容易地利用3D打印机再次制造。

3D打印生物呼吸支架

研究人员创造了一种新的3D打印气道支架，这种支架是可以被生物吸收的。到目前为止，3D打印的可生物吸收的气道支架已经由热塑性聚合物通过熔融沉积成型制成，并且在插入前受约束时易于应力松弛甚至永久变形。通过高度可拉伸的弹性体的数字光处理可以克服这些挑战。尽管DLP与其他3D打印技术相比具有高分辨率和表面质量的优势，但它在很大程度上还取决于树脂的粘度。因此，只有具有短链长度的可生物降解的低聚物或聚合物已被用于制备DLP生物医学油墨，并且这些油墨会产生坚硬而脆的3D打印物体。因此，可生物降解弹性体的DLP 3D打印油墨的开发将是个性化生物可吸收气道支架临床应用的一大进步，其机械性能可与硅支架媲美。该技术可以相对容易地转移到类似的医疗应用中。同时研究人员希望他们的解决方案进入诊所只是时间问题。

3D打印用于软组织修复

莱斯大学的研究人员开发了一款可用于软组织修复的炎症调节的3D打印网状生物材料支架。研究人员介绍了一种用于软组织修复并且可充当炎症调节系统的3D制造生物材料支架（bioscaffold），从而最大程度地减少组织与网片的粘附，从而减少疼痛和手术失败。对于本研究中的生物支架制造，通过3D打印制造了具有原位磷酸酯交联的聚乙烯醇聚合物（X-PVA）的生物支架。研究人员使用了内径为0.15毫米，长度为6.35毫米，针压为0.17兆帕，针筒体积为10毫升的32号针头。印刷4、6、8、10和12层生物支架，并测试其弹性模量。基于这些研究，将八层的生物支架用于体内实验。

纳米3D打印机发布

研究人员将Xbox游戏机的光学元件重新利用，开发出一种经济实惠的3D打印机，可以打印具有纳米/微尺度结构的3D物体。这种3D打印机方法可以取代传统的昂贵光学元件，降低研究人员获得微/纳米级3D打印的门槛。参与这项研究的博士生 说"有了我们的3D打印机，可以打印微纳米级的3D物体，我们能够从几十微米到数百纳米的打印分辨率，而不需要昂贵的专用部件。而且与其他立体光刻系统相比，我们的纳米级3D打印机也更简单、更紧凑。纳米3D打印机采用了立体光刻的工艺， 副教授En Te Hwu解释说："我们相信这项技术可以应用到健康医疗领域，开发出能够打印立方厘米体积微/纳米级分辨率的3D打印机，用于微容器药物输送。

3D打印微型光谱仪

科研团队报道了对角度不敏感的3D打印微型光谱仪，并且可以进行平行排列以实现快速的拍照和低姿态，高度可定制的高光谱相机的应用。光谱测量仪的小型化为医疗科学和消费类电子的新型的测量打开了一个新的渠道。来自德国斯图加特大学的科学家及其合作者，发展了一个３D打印的微型化的光谱仪，其体积尺寸为 100 × 100 × 300 m，在可见光的范围内，其分辨率可以达到最高10 nm。该光谱仪可以直接在相机的传感器上进行制造，并且可以进行平行排列以实现快速的拍照和低姿态，高度可定制的高光谱相机的应用.对于3D 打印的微型镜片，光学设计的复杂性是革新的重点。

3D打印仿生耳朵

来自俄克拉荷马大学的一个研究小组开发了一个3D打印人耳模型，用于测试听力保护装置（HPD）暴露于爆炸环境下的标准防护效果。近年来，3D打印已经被用来生产精准的、针对病人的3D打印解剖模型，且拥有很高的色彩保真度，可以节省几个小时的手术计划时间。随着3D打印技术的成熟，越来越多的3D打印公司正在为他们的3D打印模型申请ISO认证和FDA许可。这款模型是中耳和外耳的机械和解剖学复制品，可以在暴露于爆炸环境的条件下测量和评估HPD。研究小组进行了实验，将3D打印的耳朵模型暴露在有或没有HPD的爆炸中。记录了耳道入口处和耳道内TM附近的压力，之后将结果与尸体TB进行对比验证，该小组还评估了该模型作为声学传输模型的潜力。

3D打印抗菌水凝胶

科研人员为了结合多种功能，包括光触发的激活，防腐，血管生成和保湿特性，开发了一种3D打印的水凝胶贴剂。复合水凝胶的弹性模量和降解行为必须与伤口愈合过程匹配，可通过改变t-ZnO的浓度来进行调整。载有t-ZnO的复合水凝胶可以使用任何所需的微图案进行印刷，从而有可能创建各种生长因子的模块化洗脱液。载有VEGF的t-ZnO载水凝胶贴片显示出低细胞毒性和改善的血管生成特性，同时在体外保持抗菌功能。体内测试显示出印刷伤口贴片的前景可观，免疫原性降低，伤口愈合增强。

3D打印无人机

公共安全技术开发商Axle Box Innovations公司正在利用增材制造技术支持开发用于火灾管理和防护的3D打印无人机。近年来，火灾在美国和世界其他国家已成为一个越来越大的威胁，摧毁了无数的房屋和整个社区，造成数十亿美元的损失。2021年，8619场火灾烧毁了近260万英亩的土地，使之成为美国森林火灾的创纪录年份。Axle Box转向3D打印技术研究，以帮助解决创建防火安全无人机的强度、速度和成本障碍。用于制造防火无人机的材料是一种高温尼龙，其核心是25%的碳纤维。它将被用于无人机的中体以及侧盖，这将确保无人机在暴露于高热环境中保持其形状和功能。除了固有的耐热性外，该材料还允许创建轻质和坚固的无人机机身，这是涉及飞行和安全应用的关键部件。在实际制造过程中，Axle Box选择了Essentium的高速挤出（HSE）3D打印机，它使用独立的双挤压（IDEX）系统和长丝。

3D打印家具

越来越多的产品设计中引入了3D打印技术，在2022年6月6日—6月12日的米兰设计周中，有很多3D打印的产品进行了展出，让人们看到了产品设计的发展前沿。OECHSLER是将增材制造应用扩展到新领域的全球领导者，今年参加了米兰设计周，展示了其独特的3D打印家具，一个通过MJF 3D打印制造的座椅。OECHSLER利用3D打印进行创新，在制作中具有很多优势，例如高的设计自由度、打印灵活（一次打印可打出许多零件），单个零件易于回收而具有高可持续性和环境友好性。通过MJF增材制造工艺，公司可以最大限度的发挥材料性能，在灵活性和舒适性之间创造完美平衡。SLOPE模型具有3D 打印座垫、3D打印格子枕头、多层和易于更换的座椅罩和3D打印连接器的金属架。所制造的座椅符合人体力学，具有极其舒适的缓冲性。通过 3 打印刚性和柔软部件作为一个整体结构，OECHSLER制造了一款兼具人体工学和舒适缓冲的轻便椅子。此外，由于此款座椅重量十分轻，椅子非常易于拆卸和运输。

3D打印“肺部模拟器”

加拿大麦克马斯特大学和滑铁卢大学的科学家们，已经3D打印出了一个活体模型，能够模拟吸食大麻对人体肺部的影响。团队使用Formlabs Form 2 3D打印机，制造了一个类似肺的四室IVES，具有两个入口、四个出口和四个室盖。理论上，系统的工作原理是通过一个进气口 吸入 烟雾，然后将烟雾分布到四个腔室（每个腔室都包括一个装满细胞的插件），然后再将烟雾排出。团队在对肺部疾病采取预防措施的同时，在开发3D生物打印替代物方面也取得了相当大的进展。此外，一个位于美国退伍军人事务部（VA）的团队正在3D打印芯片，这些芯片可能能够支持衰竭的器官。最终，研究人员的目标是制造构成人工肺 的设备，帮助调节贫困患者的健康二氧化碳摄入量。