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2016年全球3D打印技術(shù)進(jìn)程解析

星之球科技 來(lái)源:新材料在線2017-02-06 我要評(píng)論(0 )   

 2017年想必將會(huì)是3D打印發(fā)展關(guān)鍵年,而回顧2016年,各國(guó)技術(shù)突破方面又有什么樣的進(jìn)展來(lái)迎接2017年的市場(chǎng)機(jī)遇呢?

     2017年想必將會(huì)是3D打印發(fā)展關(guān)鍵年,而回顧2016年,各國(guó)技術(shù)突破方面又有什么樣的進(jìn)展來(lái)迎接2017年的市場(chǎng)機(jī)遇呢?
  
  3D打印國(guó)際十大創(chuàng)新
  
  1、瑞士科學(xué)家3D打印金銀納米墻可制造更高性能觸摸屏
  
  觸摸屏是我們的生活中不可缺少的一種產(chǎn)品,而觸摸屏技術(shù)是依靠噴涂在設(shè)備表面的微型導(dǎo)電電極實(shí)現(xiàn)的。這種肉眼幾乎看不到的電極是由導(dǎo)電材料制成的納米墻組成的,而目前最常用的材料是氧化銦錫。它的透明度很高,但導(dǎo)電性較差。
  
  蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)(ETH)采用“納米液滴”3D打印來(lái)進(jìn)行創(chuàng)新制造,這種方法能夠以金、銀納米顆粒為原料3D打印出超薄的“納米墻”,從而制造出從未有過(guò)的透明導(dǎo)電電極,最終創(chuàng)造出畫(huà)面質(zhì)量更好、響應(yīng)更精準(zhǔn)的觸摸屏。
  
  目前,研究者們已經(jīng)利用該技術(shù)成功3D打印出了厚度在80-500納米之間的超薄電極層。
  
  2、從樹(shù)脂到陶瓷,加州高溫陶瓷3D打印技術(shù)
  
  位于加利福尼亞州Malibu的HRL實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了可兼容與光固化/3D打印的樹(shù)脂配方,由硅、氮和氧組成,在一臺(tái)3D打印機(jī)內(nèi)用一束紫外線照射這種樹(shù)脂,會(huì)使其變硬,生成致密的陶瓷部件。
  
  這是一個(gè)驚人的突破,因?yàn)樗鼓軌虍a(chǎn)生任意多邊形陶瓷部件,強(qiáng)大且無(wú)溫度彈性,陶瓷表面無(wú)任何加工,不需鑄造或嵌塞,這種密度泡沫陶瓷可以在推進(jìn)零部件、熱防護(hù)系統(tǒng)、多孔燃燒器、微機(jī)電系統(tǒng)和電子設(shè)備獲得應(yīng)用。
  
  3、麻省理工制作激光雷達(dá)芯片,3D掃描歷史將徹底改寫(xiě)
  
  當(dāng)前市場(chǎng)上大多數(shù)激光雷達(dá)系統(tǒng)(包括自動(dòng)駕駛汽車上所安裝的雷達(dá)系統(tǒng))使用的是離散自由空間光學(xué)元件,包括激光器、鏡頭和外部接收器。在這些硬件組合中,激光在震蕩的同時(shí)旋轉(zhuǎn),這使得其掃描范圍和復(fù)雜程度受到限制。并且成本從1000美元到70000美元不等。
  
  來(lái)自麻省理工學(xué)院的研究人員正在300毫米的晶圓上生產(chǎn)激光雷達(dá)芯片,且其成本不到10美元。最重要的是,在這個(gè)設(shè)備中的非機(jī)械光束轉(zhuǎn)向比目前所實(shí)現(xiàn)的機(jī)械激光雷達(dá)系統(tǒng)的速度快1000倍。
  
  4、麻省理工博士3D打印Cilllia毛發(fā),將對(duì)智能設(shè)計(jì)產(chǎn)生巨大影響
  
  這次麻省理工發(fā)明的是像神經(jīng)一樣敏感的Cilllia毛發(fā)設(shè)計(jì)平臺(tái),靈感來(lái)自于自然界動(dòng)物以及人類的毛發(fā)。
  
  Cilllia毛發(fā)是通過(guò)光敏樹(shù)脂固化的技術(shù)打印出來(lái)的,通過(guò)將3D打印的精度控制到極其細(xì)微的程度,將這些毛發(fā)獲得微觀結(jié)構(gòu)的“可編程”,這樣毛發(fā)就展現(xiàn)了像具有神經(jīng)一樣的對(duì)壓力和對(duì)聲音的敏感度,并伴隨著外界的刺激發(fā)生彎曲改變。
  
  5、像“生長(zhǎng)”出來(lái)的3D打印軍用無(wú)人機(jī)
  
  英國(guó)的格拉斯哥大學(xué)及防務(wù)公司BAE Systems的研發(fā)團(tuán)隊(duì)共同研發(fā)合作的3D打印軍用無(wú)人機(jī)Chemputer計(jì)劃,這款3D打印機(jī)可以在短短幾天之內(nèi)從無(wú)到有“生長(zhǎng)”出高度先進(jìn)的定制化無(wú)人機(jī)。
  
  其實(shí)這是一款能夠在分子水平上進(jìn)行構(gòu)建的3D打印機(jī),能夠“生長(zhǎng)”出從機(jī)翼到電子系統(tǒng)在內(nèi)的所有部件。Chemputer打印無(wú)人機(jī)的設(shè)想是功能性強(qiáng),飛行速度快,超高高度以及快速反應(yīng),目的是要克服今天的軍事環(huán)境的生產(chǎn)限制。
  
  6、3D打印制備離子交換膜的技術(shù)
  
  美國(guó)賓西法利亞州立大學(xué)的研究人員利用光固化和三維打印技術(shù)來(lái)制備微紋理的陰離子交換膜,此技術(shù)可以靈活而快速的在離子交換膜表面打印各種3D圖案,以提高性能。
  
  這種3D打印技術(shù)與當(dāng)前常見(jiàn)的SLA(光固化)3D打印技術(shù)類似,打印材料是可光固化的離子聚合物混合物,當(dāng)該混合物暴露在一臺(tái)光投影儀之下的時(shí)候,3D打印機(jī)將設(shè)計(jì)好的圖案投射并選擇性地固化在其表面上。表面圖案能夠增加膜的電導(dǎo)率多達(dá)1—3個(gè)數(shù)量級(jí)(factor)。
  
  7、迪士尼近瞬時(shí)樹(shù)脂打印技術(shù)
  
  迪士尼申請(qǐng)了名為“Near Instantaneous Object Printing Using a Photo-Curing Liquid”(液體光敏樹(shù)脂的近瞬時(shí)打印技術(shù))。
  
  迪士尼的3D打印技術(shù)繞過(guò)層層掃描固化的生產(chǎn)方法,而是通過(guò)一個(gè)或更多的光源將三維模型“注入”液態(tài)樹(shù)脂內(nèi)。幾乎在瞬時(shí)間,三維模型就被固化出來(lái),而以往層層生產(chǎn)這樣的產(chǎn)品需要幾個(gè)小時(shí),現(xiàn)在變?yōu)閹追昼姟?/div>
  
  8、用于非常復(fù)雜部件打印的德國(guó)Fraunhofer多材料打印技術(shù)
  
  德國(guó)Fraunhofer研究所和IKTS系統(tǒng)研究所研發(fā)了一項(xiàng)3D打印新技術(shù),不僅可以打印骨科植入物、假牙、手術(shù)工具等醫(yī)療產(chǎn)品,還可以打印微反應(yīng)器這樣非常復(fù)雜、微小部件。
  
  Fraunhofer研究所研發(fā)的這項(xiàng)3D打印技術(shù)可打印的材料是陶瓷或金屬粉末懸浮液。陶瓷或金屬粉末被混合在一種低熔點(diǎn)的熱塑性粘合劑中,熱塑性粘合劑在80攝氏度時(shí)就會(huì)融化成為液體。在打印過(guò)程中,打印機(jī)的電性溫度熔化了粘合劑,并混合著陶瓷或金屬粉末材料以液滴的形式被沉積下來(lái)。沉積后液滴迅速冷卻變硬,三維對(duì)象就這樣被點(diǎn)對(duì)點(diǎn)逐漸打印出來(lái)。
  
  9、波音懸浮式3D打印技術(shù)
  
  波音公司開(kāi)發(fā)出一種懸浮式3D打印技術(shù),在沒(méi)有任何實(shí)體打印平臺(tái)的情況下,實(shí)現(xiàn)360度無(wú)死角操作,并成功獲批專利。
  
  該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于:完全突破對(duì)形狀的限制,實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜零部件的整體3D打印。而且,該技術(shù)采用多個(gè)3D打印機(jī)同時(shí)在不同方向一起工作,可打印出各種功能產(chǎn)品,并顯著提高打印速度。打印出的材料具有抗磁性,經(jīng)過(guò)超級(jí)冷卻之后能變成超導(dǎo)體。
  
  10,哈佛大學(xué)3D打印帶血管的人工組織
  
  哈佛大學(xué)獲得最新的突破,可以打印出維持生物學(xué)功能的并可以存活超過(guò)六個(gè)星期的組織。
  
  研究人員將包含細(xì)胞外基質(zhì)的墨水填充進(jìn)模具。最終培養(yǎng)出內(nèi)部充滿毛細(xì)血管的人工組織。研究人員通過(guò)硅膠模具兩端的出入口向該組織輸入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),以保證細(xì)胞存活。人工血管將通過(guò)將細(xì)胞生長(zhǎng)因子運(yùn)送至整個(gè)人工組織,促進(jìn)干細(xì)胞的定向分化,從而形成更厚的組織。

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