3D打印一周趣闻

3D打印月球栖息地

一家总部位于哥本哈根的设计公司采用先进的3D打印技术，并且联合多家企业，共同创建了一个7米高的模拟月球栖息地，同时也是目前世界上，最高的聚合物3D打印结构。该公司，致力于为未来的太空旅行者打造宜居空间，它们的月球栖息地外壳经过拓扑优化，具有波纹表面，可以承受月球表面的极端环境。另外，从草图再到最终的模拟栖息地，他们仅用了短短9个月的时间，未来，它的任务是，将最多支持两名宇航员在月球表面停留90天。这个模拟栖息地与ROSENBERG月球栖息地非常相似，但是同样经过空间优化设计的，由两层半组成，最多容纳两名船员。另外该栖息为了更好的放入星际火箭内部，它的外形呈三角结构，最终可以与其他三角形栖息地形成一个大六边形。

3D打印跳跃机器人

苏黎世联邦理工学院的研究人员利用 3D 打印制造了一个机器人SpaceHopper ，这个机器人用于在外太空探索小行星。这是一台三足机器人，安装了由碳纤维增强材料3D打印的肢体，既坚固又超轻。虽然这还是一个设计原型，但设计者的目标是未来能将他们的低重力运动平台部署到小行星上，它可以帮助识别有价值的资源。开发团队与3D打印公司Scheurer Swiss合作，使用增材制造技术来开发机器人的原型，能够在减轻重量的同时使机器人的腿变薄，而不会降低其弹性。Scheurer Swiss 围绕最先进的纤维复合材料技术和 3D 打印的专业知识，为重点项目的成功做出了贡献。据说3D打印的三足机器人可以自动扶正并能够进行受控着陆，还可以通过深度强化学习进行编程。SpaceHopper 的开发人员表示，使用这一技能组合，它可能是探索像谷神星和普赛克这样的小行星的理想选择，这些小行星分别以大量的水和重金属为特征。

3D打印仿生复眼

科研人员提出了一种创新的制造工艺制作仿生复眼，先利用面投影微立体光刻3D打印技术制备复眼的基底，再结合微流体操控技术在复眼上表面及内部制作出了高密度的子眼及导光束。仅5毫米直径半球状的仿生复眼拥有多达12,000多颗子眼，其结构与自然界的复眼高度相似，具有角膜(cornea lens)、晶锥(crystalline cone)、感杆束 (rhabdome)等核心元素。所研制的仿生复眼可以帮助科学家进一步研究节肢动物复眼的工作机理，并能从昆虫视角看世界。不仅如此，仿生复眼应用潜力巨大，有望被用于微型机器人、内窥镜3D成像等领域。

3D打印晶格枕头

在一项由专业医院骨科主任医师、教授校审指导，针对“颈椎曲度异常”颈椎病患者的临床研究中，3D打印颈椎枕有效纠正、恢复了患者的颈椎曲度，提高了颈椎功能，减轻疼痛，提高睡眠质量。它可根据医生要求，通过晶格模型自动生成平台LuxStudio来调整晶格粗细、密度和形状，满足不同患者的定制需求。内部使用规则杆径（GH-2）晶格结构排列组成。因为杆径结构相对分散，受力均匀，能够很好地帮助肩颈放松，肌肉更为轻松自然没有压迫感；这种晶格结构的回弹性很好，柔软的同时也有足够的承托力，能够有效维持颈椎正常的生理曲度；同时不易断，使用寿命长。更重要的是，清锋的3D打印颈椎枕已经实现批量生产。

3D打印细胞采集器

澳大利亚悉尼科技大学(UTS)的研究人员，与生物技术公司Regeneus合作，共同使用3D打印技术，开发出一种被他们称为世界上，首个能够采集干细胞微流体的3D打印装置。3D打印的微流控装置，旨在从生物反应器中采集干细胞，提供一种可扩展的干细胞处理方法，让人们可以广泛的得到该技术的帮助。3D打印收集器包括四个微混合器、一个螺旋微流体分离器和一个微流体浓缩器，用于将间充质干细胞与其微载体分离，而不会影响细胞活力和功能。将它们集中进行一步处理。对于微流控技术，它并不是第一次出现在3D打印领域。今年早些时候，总部位于北卡罗来纳州的医疗3D打印公司Phase Inc，与弗吉尼亚理工大学合作，同样在实用3D打印技术开发新型微流体设备，帮助研究人员针对脑癌等疾病制定新的和改进的医学治疗方法。

3D打印城市沙丘

2020年10月，意大利一家设计公司和建筑师提出了新的项目，以当地的沙子为原材料，通过粘结剂喷射3D打印技术，在阿布扎比3D打印一座“城市沙丘”，这个项目被叫作Urban Dunes。项目的最终目的是使用沙子，创造一个城市 "绿洲"。城市沙丘将采用成本效益高的被动冷却技术，所需能源极少，在不浪费资源的前提下保持内部凉爽。

3D打印喷嘴

澳大利亚3D打印公司SPEE3D，推出了一种新的3D打印喷嘴，使该公司能够在不锈钢、钛和镍基碳化物上进行3D打印。SPEE3D工艺的另一项改进是他们对喷嘴可靠性的研究，特别是对某些材料。Steve Camilleri联合创始人兼首席技术官说：“该公司的喷嘴是革命性的，因为任何人都可以通过该技术，制造‘更坚硬’的材料，而无需像其它喷嘴那样，需要依赖氦气冷喷涂这些材料。当喷嘴以超音速喷射金属颗粒时，喷嘴明显承受很大的应力。这项工作通常是避免磨损和堵塞喷嘴之间的平衡。由于全球不稳定的供应链问题，将持续影响航天、国防、赛车和海事等行业的正常发展，现在，Phaser喷嘴可以在几分钟内制造这些零件，同时，使用该公司3D打印技术，构建体可以承受恶劣条件下、高应力、巨大冲击载荷以及抗磨损的特定需求。

3D打印金属机械手掌

近日，在纽约州立大学宾汉姆顿分校副教授Pu Zhang带领下，一个科学家团队通过3D打印出一种被称为菲尔德合金的现有金属，开始了网格型结构的研究。该团队已经利用该技术制造出了蜘蛛网状的天线、足球、蜂巢、甚至是像终结者2一样的手，随着合金的熔化而打开。可以想象，这种晶格还可能被用于航天器的起落架等应用，它可以通过弯曲吸收碰撞能量，但经过加热和冷却后又会恢复到原来的形状。

3D打印护目镜

在抗疫最前线，医用护目镜物资供应处于紧平衡。利用立体光固化打印技术，生产的树脂镜架。用的材料是液态树脂，利用紫外激光扫射材料就固化，液态就变固态，利用光材料的光敏特性发生固化。根据每一层曲线，点画成线，线再汇聚成面，形成一个断面，然后一层一层地加工，这个就是树脂镜框。3D打印护目镜镜框可以实现中空结构，一副护目镜的重量只有70多克，十分轻便。我们注意到，镜框打印出来之后，还要装上一个软软的吸盘配件。镜框镜架是硬材料做支撑作用，这块主要是用软材料，就是保证跟脸部的贴合，和人脸的这种贴合变形以后，保证它能够形成一种密封的状态。

3D打印概念运动鞋

KidSuper与3D打印运动鞋开发商Zellerfeld合作，采用3D打印技术，推出了一款名为“Heal Your Sole, Heel Your Sole”的新概念运动鞋，它是款专为男士们设计的高跟鞋。这是以Play-Doh为灵感穆勒鞋的衍生版本，设计灵感来自复古男士厚底鞋。目前，这款时尚元素爆表的3D打印鞋，已于KidSuper的2023春夏时装秀上亮相。同时，该公司宣称，它还是一款配备“全功能”的鞋跟，除了坚固耐用，它还环保。由于是3D打印制造的，因此它可以采用单一材料设计，好处是100%不需要缝合和胶水，并且完全可回收。“使用3D打印，让我能够完全跳出框框思考。在设计这双鞋时，我不断的提醒自己，一切皆有可能，没有任何限制，”创始人Colm Dillane说。“直到现在，这种设计方式在制鞋行业从未有过。”不过，KidSuper和Zellerfeld开创性的3D打印设计，目前仍处于概念阶段，暂时还未实现批量生产。然而，Zellerfeld过去曾与Heron Preston和AMBUSH等其它设计师合作，最终作品都实现了零售，因此这些创意运动鞋应该会等不久。