“3D打印”材料復(fù)雜

　　在引進(jìn)的科研課題中，最引人注目的是機(jī)械學(xué)部依托中國工程院院士盧秉恒主持的快速成型制造項(xiàng)目，俗稱“3D打印”。該技術(shù)即運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過一層又一層的疊加，最終直接“打印”出產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化制造”。

　　在最近春節(jié)期間熱播的電影《十二生肖》中，就用到了該技術(shù)。成龍飾演的角色戴一副掃描手套，把獸首摸了一遍，將數(shù)據(jù)傳進(jìn)電腦，機(jī)器依據(jù)數(shù)據(jù)模型很快造出一模一樣的仿品。從電影中看到，兩支機(jī)器手將獸首的粉末狀材料層層疊加，這就是“3D打印”。

　　之所以使用“打印”一詞，因其原理與傳統(tǒng)打印機(jī)相似，都通過電腦操作完成，依圖樣復(fù)制。但本質(zhì)不同，傳統(tǒng)打印機(jī)的原料是墨粉，而3D打印機(jī)則需要一個龐大的材料系統(tǒng)，根據(jù)產(chǎn)品需要而配備各種材料，包括光敏樹脂、塑料、尼龍，甚至是金屬。打印過程中，兩層之間要用膠水固化黏結(jié)。

　　制造飛機(jī)更穩(wěn)固

　　盧秉恒院士表示，3D打印具有制造周期短，適合單件個性化需求等特點(diǎn)，在制造大型薄壁件、蜂窩狀復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件、鈦合金等難加工、易熱成形零件方面具有較大優(yōu)勢。由于3D打印技術(shù)不需要生產(chǎn)線，使得生產(chǎn)成本大大降低、生產(chǎn)周期也得以縮短，同時在很大程度上減少了材料廢棄。

　　以飛機(jī)制造為例，傳統(tǒng)飛機(jī)制造切削加工要去除95%以上的材料，3D打印技術(shù)則利用金屬粉末只打印必需的部分，不浪費(fèi)一點(diǎn)兒金屬，節(jié)省了原材料。與傳統(tǒng)制造方法相比，3D打印制造出的零件更輕，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)、型面復(fù)雜多樣，并且都是自然無縫連接，結(jié)構(gòu)之間的穩(wěn)固性和連接強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法。2011年8月，英國南安普敦大學(xué)的工程師設(shè)計并試飛了世界上第一架“打印”出來的飛機(jī)。這架飛機(jī)的外殼是由一款專門打印尼龍材質(zhì)的3D激光打印機(jī)一層層地疊印而成的，相當(dāng)輕便。鑒于其飛行時速達(dá)100公里，其質(zhì)地緊密程度確實(shí)超乎人們的想象。

　　以細(xì)胞為“墨”打印器官

　　3D打印技術(shù)在全球范圍內(nèi)尚處于起步階段，但成本優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢、個性化優(yōu)勢多重疊加使得3D打印技術(shù)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)槿蛳冗M(jìn)制造的新動向，被譽(yù)為第三次工業(yè)革命的典型代表。“可以想象，這一技術(shù)將帶動出一整條產(chǎn)業(yè)鏈，例如有專門設(shè)計產(chǎn)品造型的，有專門制作原材料的。技術(shù)應(yīng)用于生活中，每個城市可以有幾個3D打印室，顧客想要什么樣的產(chǎn)品，到打印室定做。當(dāng)然，這勢必會造成一些傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生影響。”雖然技術(shù)還未投產(chǎn)，但未來圖景已在郝局長心中成型。目前，西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等高校已經(jīng)取得了一批基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化成果，部分甚至處于世界領(lǐng)先水平。

　　目前，3D打印技術(shù)主要被應(yīng)用于產(chǎn)品原型、模具制造以及藝術(shù)創(chuàng)作、珠寶制作等領(lǐng)域，替代這些領(lǐng)域傳統(tǒng)依賴的精細(xì)加工工藝，在生物工程與醫(yī)學(xué)、建筑、服裝等領(lǐng)域，3D打印技術(shù)的引入也為創(chuàng)新開拓了廣闊的空間。2010年澳大利亞Invetech公司和美國Organovo公司合作，嘗試以活體細(xì)胞為“墨水”打印人體的組織和器官，是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有重大意義的創(chuàng)新。

#p#分頁標(biāo)題#e#　　盧秉恒透露，目前已有在青島建立膠東3D成型技術(shù)研究院的設(shè)想，主要進(jìn)行3D打印機(jī)身的應(yīng)用驗(yàn)證以及鈦合金飛機(jī)機(jī)身3D打印、3D成型飛機(jī)精密件制造等工藝的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。

    環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時監(jiān)測排污

　　近一段時間，濰坊企業(yè)向地下水排污事件，暴露出環(huán)保部門在監(jiān)管中的有心無力，而軟件學(xué)院帶來的“膠州彩云谷”項(xiàng)目，將可能大大提高環(huán)保部門監(jiān)管效率。該項(xiàng)目依托環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)總量控制—排污權(quán)交易云計算系統(tǒng)，環(huán)保部門在企業(yè)的排污口安放物聯(lián)網(wǎng)終端，終端可實(shí)時監(jiān)控排污量，由此構(gòu)成環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)；企業(yè)每年有允許范圍的排污量，沒有用完的可進(jìn)行買賣交易，這種交易許多地區(qū)已有先例，在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，排污權(quán)交易可在云計算平臺上進(jìn)行。“環(huán)保部門不必再親力親為地采樣測污，企業(yè)反而要經(jīng)常到系統(tǒng)里查詢排污量，以便到云系統(tǒng)里交易。”科技局工作人員說，發(fā)展起來后，排污權(quán)交易系統(tǒng)可能發(fā)展成股票交易大廳的形式。

　　這一系統(tǒng)的建立，相應(yīng)地將帶動環(huán)保儀器、IT、硬件、軟件、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云技術(shù)、數(shù)據(jù)應(yīng)用、遙感、導(dǎo)航等一系列與環(huán)保相關(guān)的國內(nèi)外優(yōu)秀企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)入駐，從整體上提升膠州地區(qū)的環(huán)保高新技術(shù)的實(shí)力。

　　各學(xué)部涉及多個項(xiàng)目

　　材料學(xué)部涉及電力材料制造中心、輕質(zhì)電子封裝材料中心、環(huán)保表面處理中心、生物材料中心，其中電力材料制造中心和輕質(zhì)電子封裝材料中心主要進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化，其他兩個中心進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)和中試。

　　電氣技術(shù)學(xué)部主要涉及國家海底電氣裝備實(shí)驗(yàn)室和海上飛機(jī)場項(xiàng)目，其中國家海底電氣裝備實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目屬國家級科技攻關(guān)項(xiàng)目，該項(xiàng)目由西安交大工程院院士邱愛慈院長主持。

　　能源與動力學(xué)部主要涉及節(jié)能減排設(shè)備中試、生物質(zhì)可再生能源綜合利用、油氣潔凈能源高效綜合利用等項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)及中試平臺的建設(shè)。目前，西安交大能動學(xué)院趙欽新教授已與青島達(dá)能環(huán)保股份有限公司合作建立“青島達(dá)能-西安研究院”，正合作開發(fā)“火電廠煙氣深度冷卻增效減排技術(shù)”，未來將繼續(xù)加強(qiáng)與膠州、青島的企業(yè)合作。

　　生物與營養(yǎng)學(xué)部涉及線粒體營養(yǎng)品項(xiàng)目，主要進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化。