3D打印一周趣闻

3D打印角膜

医疗技术公司卡尔蔡司集团与推进生物3D打印组织器官再生的医学公司精准生物（Precise Bio），将合作利用增材制造技术，开发生物3D打印角膜组织，未来可用于治疗角膜炎和视力矫正需要内皮角膜移植的患者，以及天然扁桃体等临床治疗。该公司将工程、生物材料、细胞技术、生物工程和3D打印结合在一起，成为可移植器官和组织的4D生物制造平台。该公司的专利平台技术，允许通过在单细胞分辨率和空间精度上 "打印 "细胞来制造组织，使复杂的类器官构造具有结构完整性和长期细胞存活能力。角膜移植团队之一的Liron Berkovich博士说：“3D打印眼角膜的移植成功，证明了我们已朝着未来迈出了一大步，在未来，我们相信只需使用3D定制眼角膜为患者进行手术，而不必使用来自人类的捐献。”

3D打印天花板艺术品

来自苏黎世联邦理工学院的团队推出了一项涉及建筑3D打印的项目，他们采用混凝土设计并3D 打印出一件名为“HiRes Concrete Slab”的建筑天花板艺术品。这件艺术品在去年秋天被安装到瑞士 ETH 的 NEST 研究大楼中，它是由 3D 打印模具制成，与传统方法相比，使用的材料减少了 70%。天花板结构具有弯曲的形状，很容易让人联想到树叶的结构。这件由3D 打印制作完成的复杂建筑结构，如果采用任何的制作方式恐怕很难完成。据悉，在来制造天花板时，建筑团队没有使用可以一层又一层沉积材料的 3D 混凝土打印机，而是选择了聚合物技术来制造 43 个模具，然后他们将混凝土倒入其中。最终，得到了只有 5 厘米厚的薄壁结构。这种方法的优点是可以为其他的建筑单元留有空间，例如通风、加热或冷却系统。成为，建筑团队还声称在浇注混凝土之前已经 3D 打印了四个专门定制的塑料通风管道。

3D打印模拟的雷石

2021年8月15日，美国宇航局已经向利用天体的土壤建立月球和火星殖民地迈进了一步。美国宇航局最新的国际空间站补给任务包括一台机器，旨在演示在月球和类似的地外表面3D打印雷石（即松散的土壤或岩石），这套实验打印机系统可以帮助美国宇航局规划未来的月球和火星栖息地。项目将与一个现有的打印机系统协同工作，尝试3D打印模拟的雷石。如果成功的话，国际空间站的工作人员将测量所产生的材料的强度，看看它是否能够处理地球以外的恶劣条件。如果一切顺利，RRP可能会导致殖民者至少按需打印他们的一些居住地。这反过来可以减少NASA带到月球和火星上的建筑用品的数量。科学家们多年来一直设想基于土壤的栖息地，但这次测试相对现实，它是在低重力条件下3D打印土壤的一次尝试。虽然仍有许多工作要做，但Artemis和未来火星任务的长期目标可能会更容易实现。

3D打印机器人治疗肿瘤

一款由3D打印技术实现的微型机器人，或将应用在医疗领域。该微型机器人基于磁铁驱动，由3D打印水凝胶制成，在遇到肿瘤附近酸性环境时，会释放药物。比较特别的是，该微型机器人外观很是Q萌，患者还可选择鱼、螃蟹、蝴蝶等造型。实验室测试期间，研究人员尝试用磁铁引导小鱼穿过模拟血管，并朝向另一端的癌细胞群。在略微偏酸性的溶液环境中，鱼嘴如预期般释放出了药物，并成功杀死了癌细胞。目前，由于该3D打印微型机器人还有待“优化升级”，所以仍处于研发阶段，尚未进行临床使用。

3D打印不锈钢剃须刀

英国一家名为Mutiny Saving的专门研究可重复使用剃须刀的威尔士初创公司，推出了第一款完全 3D 打印的不锈钢可重复使用剃须刀“R1”。不锈钢 R1 是英国唯一一款完全由3D打印制造的剃须刀，具有 100% 透明度和0%废物污染。它是由可持续材料、碳中性材料制成的，没有制造污染。Mutiny 致力于推动打破壁垒、挑战极限并创造出最酷的剃须刀，并成为地球上最环保的剃须刀公司。使这款剃须刀产品脱颖而出的另一个原因在于它是使用金属丝挤出技术进行 3D 打印的。这些技术能够显着降低几何形状不太复杂的 3D 打印金属部件的成本，例如许多消费品所需的部件，这是第一个使用挤出增材工艺制造的商用消费品。

3D打印轻量化建筑

Branch Technology据说是世界上第一家成功按比例3D打印内墙的公司，使用超大自由形式3D打印机打印各种聚合物蜂窝矩阵。公司创始人Platt Boyd于2015年将Branch迁至查塔努加，通过一家精品创业加速器利用城市的众多资源。Branch Technology使用一种称为蜂窝制造的专有3D打印工艺来创建定制的开放式蜂窝结构，用作传统建筑材料和建筑组件的独立结构或脚手架。使用C-FAB，Branch Technology能够使用纤维增强聚合物实现高强度重量比，同时实现与世界上最快的分层3D打印机相同的体积速度（但使用的材料少20倍）。C-Fab®是一种独特的打印方法，可以让材料在开放空间中固化，形成几乎任何形状的聚合物基质。通过直接数字制造设施和机器人技术，利用大型6轴机器人3D打印机，Branch Technology能够有效地创建大型结构或形状。然后将建筑整体降级为可组装的平面切割材料，再使用3D打印技术在开放空间中实现立体形式。

3D打印矫形鞋垫

3D打印矫形鞋垫通过三维扫描、3D打印技术，结合了人体运动的形式和运动学的原理的计算机设计，通过对前足、中足及后足生物力学改变，使足底压力获得重新分布，下肢力线得到矫正，足弓高度得到恢复，以达到预防、治疗的目的。目前针对扁平足的治疗方法主要有运动治疗、手术治疗及矫形鞋垫治疗。对于中、轻度扁平足患者来说，体育锻炼是积极的治疗方法。矫形鞋垫是目前临床上治疗扁平足最常用的方法，93％的柔韧性扁平足患儿可通过非手术治疗足弓得到了正常的发育。

3D打印太空栖息地

罗森贝格太空栖息地历时两年时间，从“初始创意概念到纸模一步步成型”。业界合作伙伴也从旁协助，例如其3D打印的外壳在意大利米兰制成，内部结构则在丹麦哥本哈根搭建。这座建筑物有三层楼高，有专门设计的工作区和休息区，以此提升乘员幸福感。这座建筑物有三层楼高，有专门设计的工作区和休息区，以此提升乘员幸福感。将高分子聚合物用在3D打印中是经过深思熟虑的决定，但也的确算是独辟蹊径，因为“与大多数3D打印建筑使用的混凝土相比，这种材料的功能更丰富多样。”考虑到月球或火星表面的强烈紫外线辐射，这种材料中含有一种紫外线稳定剂，使其更加坚固耐久。但如有需要，这座栖息地也可以被拆解，其中使用的高分子聚合物也可以被回收利用、制成一座新建筑。

3D打印斑纹梁

开源3D打印机的开发商RepRap公司开发了一套最新的Python程序，使用户能够3D打印低成本的基于PLA材料的梁，其硬度与钢制同类产品相差无几。这个开源的FreeCAD程序设计的独特之处在于操作便捷、易于使用，因为它只要求用户指定一些非常基本的参数。这包括梁的长度、宽度和高度，以及支杆的厚度和梁两端安装块的直径和螺丝孔的数量。然后，该脚本会依据参数自动生成整个梁的3D打印模型。RepRap公司在一篇博文中写道："很多人在这种类型的机器上打印了长工字梁，但我们认为，我们要写一个程序来生成更适合3D打印的参数化梁，利用这种技术的复杂性或多或少是免费的，而且无限长带式打印机可以打印许多悬空的形状，而无需支撑材料。"当涉及到真正利用3D打印来赋予设计自由时，增材制造设计软件是不可或缺的。今年早些时候，3D打印机制造商Stratasys和工程软件开发商nTopology在其FDM夹具生成器设计自动化工具中增加了一个新的遮蔽夹具模块。该软件旨在简化3D打印夹具、固定装置和其他工具的设计过程。

3D打印美军营房

来自美国德克萨斯州的建筑公司ICON公布了一个极富创意的3D打印训练营房，据称它是北美最大的3D打印结构。这座3D打印建筑是与德克萨斯州军事部门合作设计的，安装在德克萨斯州巴斯特罗普的斯威夫特营地训练中心，在训练执行任务时可容纳多达72名美军，成为世界上第一个专为士兵训练而设计的3D打印营房。这个建筑项目是美国空军内部孵化器AFWERX的SBIR战略基金协商后增加的结果，他们目的是寻求利用建筑级的3D打印技术创造未来的营房。ICON公司的联合创始人EvanLoomis说："ICON团队很荣幸能与国防创新部门一起工作，创造了这些可弹性制造、节能的3D打印营房，士兵们现在可以在训练期间称之为家。ICON继续我们的使命性工作，为社会住房、救灾住房、市场价格住房提供适当的、有弹性的住所，现在又为那些为我们国家服务的人提供住所。我们正在将这项技术推广到德克萨斯州、美国，并最终推广到全世界，这是新的住宅建设模式真正革新的开始。"