3D打印一周趣闻

3D打印能源反应器

众所周知，分解二氧化碳的强分子键不是一件容易的事，但一项新的拨款将康奈尔大学的一个研究小组和工业3D打印专家联系在一起，将共同开发陶瓷3D打印技术，未来将用于更有效地分解二氧化碳，并将它转化为清洁能源。出色的热性能和耐腐蚀性，使陶瓷这种材料在能源反应器应用上具有天然优势，但介于目前的制造工艺，限制了它的实际性能。因此，由陶瓷3D打印技术，所带来的设计和材料选择自由，将缩小理论性能差距，以达到预期的效果。Sobhani此前曾与Lithoz America合作，研究如何将计算建模和3D打印相结合，以创建能够承受反应堆和在其他工业环境中，使用高温高度定制的陶瓷结构。在另一个研究项目中，Sobhani还强调了使用3D打印快速制作，具有设计优势的电化学反应器好处，这些反应器可以在现有基础上优化性能和转化率。

3D打印高端手表

瑞士巨头历峰集团（Compagnie Financière Richemont SA）旗下的意大利钟表制造商Officine Panerai，将是最新采用3D打印技术的高端钟表制造商。此外，这些产品将采用IperionX的专利技术，采用可完全回收的钛进行3D打印。IperionX将与沛纳海的产品和技术专家合作，选择低碳"可回收钛粉进行全新的3D打印手表设计。到目前为止，IperionX公司已经为这家意大利子公司生产了手表坯件，旨在为2023年上市的限量版设计手表表壳。未来，双方将继续合作开发更多的3D打印手表。

3D打印纳米晶体

基于激光的纳米打印具有低至纳米级的高分辨率，但它通常依赖于光聚合，并且仅限于光固化树脂。超越聚合物的功能性纳米材料的三维 (3D) 制造仍然具有挑战性。一种策略是使用 3D 聚合物骨架作为无机材料保形沉积的掩膜，从而产生有机-无机纳米杂化物。然而，不需要的聚合物骨架的存在会降低材料的纯度并阻碍其固有的机械或物理性能。使用半导体量子点是因为它们能够在激发下产生电子-空穴对。这种高能载体一旦被捕获，就可以改变局部电子状态并调整粒子间键合的化学反应性。作为概念验证，该研究以超出衍射极限的分辨率打印了任意 3D 量子点架构。该研究将使自由形式的量子点光电器件的制造成为可能，例如发光器件或光电探测器。

3D打印艺术作品

伦敦大学学院的两名研究人员使用X射线、人工智能和3D打印技术，破解了这副具有135年历史名画的“背后”秘密。团队开发了一个重现失落作品的工艺流程，首先，使用X射线成像来透视每一层油漆，再用人工智能来推断艺术家的风格，并用3D打印来制作最终的作品。Cann开发了一系列的算法，以识别边缘，并从X射线数据中创建人物的轮廓。然后，他们使用一种可以从数百件其他梵高作品中，通过学习他的绘画方法、细节和笔触，模拟他的绘画风格，最终通过3D打印机来再现最终的艺术品。利用该图像分析和制造技术，该团队能够复活那些被已被认定丢失的名作。例如，2021年，该团队首次将该技术用于毕加索的名画“盲人餐”，经破解和重现，画中被涂抹过的裸体女人图像。

3D打印逃生辅助设备

Lufthansa Technik 参与研发和生产的其中一条产品线是客机内部的逃生路线标记。这种逃生标记是借助3D 打印制造辅助设备，以创新的方式制作的。自2018年以来，公司内的一个跨部门机构一直负责开发用于制造航空航天产品的各种 3D 打印工艺，以及用于3D打印生产的工具和设备。这些飞机零部件的客户主要是空客、波音等大型设备制造商。其中一个使用 3D 打印的产品是用于飞机内部的Guide U逃生路线标记。这些创新的地板标记因为使用了自发光的彩色颜料，是可以自行发光的。这些颜料通过吸收普通的客舱灯光，以保证在紧急情况下，能够在黑暗中继续发光。飞机地板上一排排座位上的自发光条显示了紧急情况下通往紧急出口的通道。为了制作这些逃生路线标记，Lufthansa Technik 的团队利用 3D 打印生产的制造辅助设备。在测试了不同的方法后，选择了Formlabs的光固化 (SLA) 3D 打印，将喷嘴用作制造过程的工具组件。

3D打印手术导板

创伤骨科运用3D打印截骨导板，成功为一位被腕关节畸形困扰10年的患者进行手术。术后患者腕部功能得到极大改善，手指麻木消失，握力恢复到接近正常。精准医疗进行个性化量身定制手术导板是根据术中需要而采用计算机辅助设计、3D打印制备的一种个性化手术器械，用于术中准确定位点、线的位置、方向和深度，辅助术中精确建立孔道、截面、空间距离、相互成角关系及其他复杂空间结构等。随着数字化技术与医学和工科的融合发展，精准医疗在疾病诊治过程中发挥着越来越重要的作用。目前精准医疗呈现出多点开花的局面，其可以应用于分子诊断、基因测序、细胞治疗、医疗机器人和抗体药物等众多领域。创伤骨科积极致力精准医疗在骨科手术的应用，实施精准手术，有效降低手术风险，助力百姓健康事业的发展。

3D打印牙科陶瓷产品

现有的牙科陶瓷3D打印面临两个基本的技术难点：一是如何实现3D打印制备无缺陷的高强度牙科陶瓷产品，二是如何利用3D打印得到具有高精度和优异美学效果的牙科陶瓷产品。某科技研发团队同时针对牙科陶瓷产品的3D打印推出了全套解决方案，可以实现“材料设计方案--3D打印设备--脱脂烧结建议”一体化解决方案，在多年的研发积累中，一方面实现了高固含量牙科用陶瓷浆料的制备，例如固含量高达87wt%的氧化铝陶瓷浆料，固含量高达85wt%的氧化锆陶瓷浆料等等；另一方面，奇遇科技的研发人员在多年的探索中，逐步完善了3D打印牙科产品的性能，从细节入手，成功抑制了3D打印氧化锆材料中的微观缺陷，实现了高强度牙科陶瓷产品的3D打印，同时实现了不同透度牙科陶瓷产品的开发。

3D打印镍基电催化剂

近日，由SARI Tang Zhiyong教授和Zhang Jie副教授领导的研究小组提出了一种新颖的光固化3D打印方法，直接制造具有独特面筋状立方体结构和强催化剂-基底相互作用的结构化镍基电催化剂。光固化3D打印的制造成本比选择性激光熔化3D打印低得多，自由度和打印精度也比直接墨写3D打印高得多。基于这项技术，研究人员优化了印刷浆料的组成和后处理过程。所得电极表面呈现出面筋状立方结构，其中Ti以无定形状态存在，与Ni发生强烈相互作用，导致活性位点增加，电解性能改善.这项工作为精确制备结构型无贵金属催化剂提供了一种新颖的策略，该催化剂在碱性水电解中具有增强的活性。此外，开发的光固化3D打印方法为制造具有复杂3D架构的低成本电催化剂提供了另一种选择。

3D打印滑板

意大利3D打印机制造商ROBOZE使用Carbon PA，PEEK，Flex（TPE）和PP材料制造了一个完全3D打印的滑板。滑板的机身采用碳纤维3D打印，碳纤维聚丙烯是一种聚丙烯，采用20％碳纤维增强，以前用于制造3D打印无人机零件。聚丙烯（PP）用于制造滑板的轮子，因为它具有高抗冲击性和耐磨性。通常由金属制成，垫圈可减少摩擦力，有助于车轮转得更快，而板上的螺母则采用PEEK 3D打印。最后，轴承由Flex制成，这是一种橡胶TPE复合材料，具有很高的耐磨性，耐磨性和抗撕裂性。通过各种技巧，成功测试了所有3D打印组件的强度。

3D打印钻石复合面料

  钻石被认为是地球上最坚硬的结构之一，研究人员认为它比自然界中发现的任何东西都要硬58倍，这使它在珠宝领域之外有广泛的用途。那么，这就引出了一个问题：可以3D打印一颗钻石吗？增材制造业巨头Sandvik问了同样的问题，并给出了令人印象深刻的答案。3D打印物体的是一款复合材料，意味着大多数材料是钻石，但是为了使其可打印，Sandvik的想法是将金刚石材料粘合在硬质基质材料中。这一过程并非易事。增材制造工艺非常先进，Sandvik 3D打印钻石是使用称为“立体光刻”的3D打印工艺创建的，使用紫外光逐层打印金刚石粉末和聚合物的精确混合物，但在3D打印钻石后的步骤同样重要，甚至更重要，这种专有工艺是Sandvik能够生产出精确钻石复合材料的精确特性的方法。