3D打印產業最具發展潛力的五大新技術
近期，我們從新聞里就可以看到3D打印前沿技術領域正逐漸散發著光芒。在全球3D打印產業人士的持續努力下，3D打印技術以及其前沿性的應用又得到了進一步的升華。如今，我們曾經的“幻想”正一步步走向現實，你準備好接受這一切了嗎？
太空中3D打印真正的活體心臟
這將是一個巨大的醫學突破，并會改變等待心臟移植手術的患者的生活：3D打印一顆人類的心臟。這件事聽起來似乎很瘋狂，但是來自美國印第安納州的一家名為Techshot的公司正在努力將它變成現實現。
但是，迄今為止，盡管3D打印技術已經經歷了很長的路，我們能夠看到各種各樣的3D打印零件、產品、玩具、植入物假體等，但是要打印出器官依然很難。為此，Techshot別出心裁，正在與另外兩家公司合作，希望能夠在太空零重力狀態下創建一顆人類的心臟。“目前人們在3D打印沒有很多血管的骨組織方面取得了進展，但是真正的問題是血管，是如何讓血管在組織內生長。”Boland說。目前世界各地的科學家們都在嘗試生物打印器官，但都沒有取得突破。“真正的關鍵在于如何讓細胞生長，由于地面上的重力問題，人們已經嘗試了10到15年，一直不能實現血管化，只有血管化之后，細胞才能夠在該結構中生長。”Vellinger解釋說。
這就是為什么這支團隊想到太空里試試。“重力是地面上的一個阻礙，在太空里由于沒有重力，就為制造一個更加完美的結構創造了機會。”Vellinger說。最近，該研究團隊把他們的設備帶到了奧蘭多和并成功地在零重力模擬器中對它進行了測試,之前我們也曾經報道過這件事。“我們在這個過程中實際上在用活的人類干細胞打印嬰兒的心臟結構。我們下一步的計劃是使用同一臺機器，把它掛在一枚可以進入地球軌道的探空火箭上，再下一步我們將把這項技術放在國際空間站上。”Vellinger說。科學家們希望，他們的設備能夠在國際空間站上3D打印出首個人類心臟。“NASA對這非常感興趣。”Vellinger說。Boland說，第一次移植指日可待。“我們預測到2024年，我們將從太空帶回一個可移植的器官。”他說。“隨著各方面的技術逐步具備，再加上太空環境，我們認為這是一個取得重大突破的真正機會。”Vellinger補充說。
重塑材料結構的3D打印研發技術
不論在建筑業、航空航天業還是電子工業中，選擇材料都是一件困難的事情。現有的材料均有一些局限性，導致設計制造時要為它們妥協。不過情況正在發生改變，阿拉伯聯合酋長國的馬斯達爾學院正在進行的一項研究，科學家們希望通過重新設計現有材料的內在幾何結構，3D打印出適用于特定用途的高性能材料。Rashid Abu Al-Rub 教授和他的團隊目標明確，他們并不想重新創造材料，而是選擇了專注于改變我們所熟知的塑料、金屬、水泥等材料的內在幾何構造。這種對材料根本上的改變使得 Abu Al-Rub 的團隊能夠控制材料的機械、導熱和導電的屬性，他們甚至能夠突破一些材料原有的特性。
通常，密度和強度是緊密相關的。強度較高的金屬密度高，質量大；而強度低的海綿則密度低，質量小。但改變了鋁材的內在結構之后，“新”的材料能夠同時具有輕量和高強度的特性。其中原理和埃菲爾鐵塔相同，是獨特的結構而不是高強度的特種材料讓這座鐵塔高聳入云。Abu Al-Rub 團隊在研究中開發了一款計算機模型，這個模型能夠生成上千種現有材料的幾何結構供不同行業選擇。這些復雜的結構的尺寸有時是納米級的，多虧了 3D 打印技術的進步才讓它們走出了計算機。
該團隊表示他們的研究可能改變未來的材料設計。目前他們正在尋找業界伙伴合作，初步嘗試將研究成果商業化。
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3D打印市場規模不斷擴大，
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3D打印，制造業的未來
三年后市場規模可達56億，
