打印地磅

随着人工智能技术的不断发展，2016年3D打印界“黑科技”频出，　　超级跑车、3D打印手套、心脏模型、子弹......　　年终之际，带你盘点的便是那些你不可不知的3D打印“黑科技”。　　仅就图片来看，Blade无愧“超级跑车”的名号，简直酷到没朋友。但我们不能做“看脸党”，还是一起去了解下Blade身上有哪些科技含量。据Blade的设计者Czinger介绍，这款跑车的最关键点在于一个由碳纤维管制成的模块化底盘。70个3D打印铝制连接点+碳纤维管+轻量的碳纤维车身，这三个部分赋予了Blade一个坚固的结构。　　得益于3D锻造工艺与轻量碳纤维材料，Blade全车重量仅为1400磅，比类似超级跑车轻50%，这使其比同等汽油车少用了约66%的燃料，甚至还影响到它在路面上的磨损量。但轻并不意味着脆弱，事实上Blade比市面上的其他钢制汽车更坚固，并且速度还异常快。　　可欺骗扫描仪的3D打印手套　　近日，密歇根州立大学的研究人员开发出一种可成功骗过指纹扫描仪的3D打印手套。据悉，此款手套是一种可模仿真实皮肤(包括精确的指纹纹理)的专有材料通过3D打印技术制成的。使用一台高精度的3D打印机，研究人员能精确地模仿出指纹凸起。在传感器的施压下，这些凸起会“张开”，就像真实的皮肤一样。　　MSU研究人员称，开发这项技术并不是为了窃取数据，而仅仅是想找到新的方法来准确测试指纹扫描仪。虽然该3D打印手套不是为了推动反欺诈技术的发展而开发的，但MSU研究人员认为在未来它可能会对这一领域做出贡献，他们已将这项新技术分享给了其他研究反欺诈技术的科学家。　　Delft理工大学的“生物启发”科研小组与3D打印公司Materialise合作制造了心脏模型，现在他们正在对导管进行测试。此次测试，他们为3D打印的心脏模型基于现实世界的数据配备了大量的传感器，再加上新开发的导管，使得心脏模型具有了“改进的机动性”，由此打开了导管心脏手术的大门。　　心脏模型　　据该项目背后的工程师Ali介绍，3D打印模型提供了一种全新的方式来测试仪器，让它们能在科学有效的模型中进行测试，而且还能轻松应对出现额外需求的情况。这对于导管心脏手术来说是一个巨大的改变，意味着医生可以在导管方面进行更复杂的手术，而不是具有高风险的开刀手术。　　随着新技术的不断研发，3D打印的应用越来越广泛。跑车、人体器官、可穿戴设备跟接下来要介绍的3D打印子弹比起来，就显得逊色了点。近期，俄罗斯视角研究基金会已经开始着手3D打印子弹的测试，并发现3D打印子弹在某些方面的表现和现有的子弹一样好。　　据了解，这些被测试的3D打印子弹是采用的类似于传统子弹的制造方式生产的，可为国家的军队提供一种新型的弹药。据俄罗斯视角研究基金会透露，这是俄罗斯最新的国防应用技术——利用激光烧结的形式来创建3D打印子弹，通过层层金属粉末融合，以创建一个完整的子弹，与传统子弹相比，没有接缝。　　一直以来，3D打印建筑因其技术的独特性导致抗张强度有所欠缺，甚至有时候还会出现碎裂的情况。针对这一问题，德国发明家KaiParthy给出了一个解决方案——网状钢纤维填充物。Kai解释说：“混凝土填充物的研发已经持续了数十年，无论是钢纤维还是塑料纤维，加入混凝土后，都只能用于地面建筑结构，无法作为承重结构。因此，这种网状钢纤维填充物的出现，无疑是建筑界的突破。”　　网状钢纤维填充物　　据悉，这种网状钢纤维填充物呈环状，每个尺寸在1-10cm之间，能在3D打印建筑时，通过喷头或者手工，填入混凝土之中。从内部增加混凝土的抗张强度，从而提升建筑整体强度，组合得当的话甚至可以在混凝土内部形成一种类似“金属泡沫”的结构。　　当前，食品3D打印仍是一个刚刚起步的全新领域。但小编相信用不了多久，食品3D打印机就会像微波炉一样进入常规家电的行列中，进驻到许多家庭的厨房中。

世界3D打印大会开幕 全球顶尖专家畅想3D梦　　备受瞩目的“2013世界3D打印技术产业大会”将于29日正式开幕。上证报记者从在昨日召开的媒体见面会上获悉，本次大会邀请了全世界从事3D打印行业的知名专家和重要企业，与会代表共500多人，媒体约60余家，规格之高为业界罕见。　　28日的媒体见面会由亚洲制造业协会首席执行官、中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军主持，一同出席的还有全球3D打印行业享有盛誉的专家之一Terry Wohlers，英国增材制造联盟主席、中国3D打印技术产业联盟首席顾问Graham Tromas，华中科技大学教授史玉升等知名专家。　　本次会议将讨论全球3D打印技术的发展现状和趋势，并对3D打印在文化创意、生物医学、工业制造等领域的应用前景进行展望和分析，同时也为国内外企业3D打印合作项目对接、洽谈搭建一个高端平台。　　作为全球最知名的3D打印行业研究机构，Wohlers Associates公司已连续18年发表年度Wohlers报告，该报告被视为全球3D打印行业的风向标。媒体见面会上，公司主席Terry Wohlers介绍了刚于上周发表的2013年Wohlers报告。　　该报告汇集了包括中国在内的全球70余个国家3D打印公司的相关数据。2012年，全世界3D打印行业总产值增长了28%，达22亿美元。3D打印机的全球销量同比增长25%，其中38%产自美国，中国占8.5%。　　英国增材制造联盟主席Graham Tromas表示，3至5年内，中国有潜力成为世界最大的3D打印市场。关于3D打印的发展方向，Graham Tromas认为，从机型上说，真正能够推动生产力发展的是大型打印机，“中国想达到世界领先水平，应在此方向上取得突破。”　　作为国内最早从事工业3D打印技术研发的专家，史玉升教授认为，中国制造业产值居世界首位，但想要长期保持优势地位，依靠传统技术难以为继，必须借助3D打印等先进技术。他甚至认为，在中国制造业中，能够从起步阶段就与世界处于同一水平的只有3D打印。　　史玉升坦言，中国工业级3D打印技术和设备与国际先进水平还存在差距，主要体现在两方面：一是，设备功能的可靠性较低 二是，从材料的性能到品种，都与国外有一定差距。不过，他乐观认为，随着国家近期启动一系列科技支撑计划， 国内3D打印设备在可靠性、材料性能和品种等方面，将逐步与国际水平并驾齐驱。　　中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军：未来三年 国内3D打印市场力争上百亿　　如能顺利跨上百亿台阶，此后几年，3D打印技术无论是在国内市场，还是国外市场都有望保持几何级数增长　　当业内企业、科研机构“各自为战”、一盘散沙之际，　　他发起倡议成立了中国3D打印技术产业联盟，以期扭转国内3D打印市场“小而散”的格局 　　当国内众多企业嗅到3D打印技术的巨大商机、蜂拥而入之际，他以“业内人”的身份呼吁大家保持理性，给予3D打印产业健康、良性的发展环境 　　当业界为“如何实现3D打印产业化”愁眉不展之际，他适时提出“建设3D打印技术产业创新中心”的良策，集结成员单位充分发挥自身优势，共谋产业发展之路。　　亚洲制造业协会首席执行官、中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军，就这样闯入了公众的视野。在首届“世界3D打印技术产业大会”召开前夕，罗军在百忙之中接受了上证报记者的独家专访，就外界关注的诸多热点话题进行了详尽阐述。　　谈“3D打印热”：盲目介入不可取　　记者：随着3D打印技术在各领域的应用逐步成熟，国内众多企业也嗅到了背后的潜在巨大商机，以各种方式进入以期抢占市场先机，其中不乏一些上市公司的身影。您如何看待资本涌入3D打印产业的现象?　　罗军：任何一项新兴技术在发展初期都需要激情的推动，但单靠激情是远远不够的，还需要切实可行的思路和措施。3D打印技术作为一项前沿性、先导性很强的技术，的确具有很好的发展前景，上下游相关配套企业尽早涉足这个产业，是为了抢占先机，做好战略布局，这种思路是值得充分肯定的。上市公司具有较强的融资能力，抢先进入新兴技术领域，有利于加快新兴技术产业化进程。　　但必须指出，作为公众企业，出于对投资者负责的角度考虑，上市公司进入一个新兴领域还需结合实际，发挥自身优势，盲目冒进与自身产业关联度不强的产业，很可能得不偿失。　　记者：那么，您认为哪些行业内的企业开展3D打印比较有先发优势?　　罗军：由于3D打印技术与激光制造、材料等领域关联度很大，这方面优势明显的企业，其涉足3D打印产业或具有一定的先发优势。如中航激光便掌握了大型金属结构件直接制造方面的技术，并在钛合金等特殊金属材料方面取得重大突破。另外，据我了解，一直密切关注各类激光应用技术的光韵达，在客户积累和市场应用方面积聚了许多经验，并且在红外、紫外等各种激光的加工特性，金属、非金属等各种材料的加工方面取得了突破，加之其与电子、通信和汽车等领域众多客户建立的长期合作关系，该类公司若介入3D打印领域的门槛应不会太高。　　记者：如今3D打印热，不由让我们联想到前几年的光伏产业，彼时光伏产业前景也是一片光明，但短短几年过后，随着各路资本涌入，产能过剩问题凸显，光伏景气度也急转直下。未来，3D打印行业是否也会重蹈覆辙?如何促进这一产业健康、有序发展?　　罗军：其实，作为清洁能源，光伏产业的发展前景还是比较乐观的，糟糕的是产能严重过剩，短期内难以消化，而成本居高不下、市场需求不旺，导致光伏业内外交困。在我看来，关键原因在于光伏产业在起步阶段缺乏行业组织的引导，企业间互不沟通甚至互相排斥，等到大家认为行业需要规范自律的时候为时已晚。3D打印产业应该不会重蹈覆辙，原因在于起步阶段就有了一个产业联盟来引导并促进行业自律。在对话合作的框架下，各方加强沟通维护行业整体利益，促使行业健康、可持续发展。　　谈产业化：建创新中心是关键　　记者：不可否认，3D打印技术有很多优点，如耗时短、成本低等，但反过来看，这项技术目前是否也存在一些缺陷或瓶颈?若要实施大规模产业化，需要克服哪些障碍?　　罗军：任何一项技术都不可能十全十美，优势和劣势往往是并存的。3D打印技术具有节约材料、节省时间、节能环保等诸多优点。但与传统制造技术相比也有许多缺点，比所用材料限制较多、精度不够，尚不能规模化生产等。　　要推动3D打印技术规模化、产业化运用，我认为，首先需要打开用户市场，使更多传统制造业企业增进对3D打印技术的认识。只有市场打开了，3D打印产业才有发展的基础 其次，要攻克材料难关，使更多材料能够满足3D打印技术的需求，只有市场需求起来了，3D打印技术得到广泛应用以后，材料价格才可能降下来 第三，加工服务和配套服务业务也要跟上。　　记者：围绕上述目标，我们是否已经着手制定一些切实可行的对策?　　罗军：目前，我们正在通过联盟的力量组织成员企业，集中优势资源在国内主要工业城市建设10家中国3D打印技术产业创新中心，首批选择在南京、青岛等重点城市运行，并计划明年将产业创新中心扩至10家。由于我们成员单位都是国内3D打印的佼佼者，以此为支撑，产业创新中心未来将主要发挥四项功能：一是3D打印产品的集中展览展示中心 二是3D打印技术的科普、教育、培训中心 三是3D打印技术加工服务中心 四是，3D打印技术研发中心。若产业创新中心能按照上述目标稳步推进，那么市场需求弱、应用空间窄的难题将迎刃而解。在我看来，产业创新中心大规模成功运行，将是国内3D打印机实现产业化的强力助推剂。　　记者：能否大胆设想一下，比如5年后的今天，国内3D打印产业将呈现怎样一番景象?　　罗军：我国目前尚处于3D打印产业化的起步阶段，今明两年将是产业发展的关键时期，将直接影响到3D打印的未来走向。今明两年的发展核心是要推动3D打印与传统产业的深度结合，把3D打印技术的应用市场快速开拓。总体而言，我们要把握以下几点：一是必须改变当前“小而散”的产业状况，抱团发展，集群发展，这样行业才有希望、才会得到市场的认可。二是3D打印技术必须与加工服务结合起来，通过服务来拓展市场 三是必须加强与国际间的对话合作。　　以3D打印技术产业创新中心为平台，乐观预测，我们力争3年时间将3D打印市场规模扩至100亿元人民币，将3D打印技术更广泛地与传统制造业、文化创意产业、生物医学等产业结合。如果我们能够顺利跨上百亿台阶，此后几年3D打印技术无论是在国内市场还是国外市场都有望保持几何级数的增长。

随着时代的发展，面对着越来越细化的工作分工，标签打印机正以前所未有速度进入到我们的工作中，合理运用标签打印机的功能，可以有效的实现文件管理，归类，特殊物品的识别，管理等，让我们的工作变成有条不紊。 随着时代的发展，面对着越来越细化的工作分工，标签打印机正以前所未有速度进入到我们的工作中，合理运用标签打印机的功能，可以有效的实现文件管理，归类，特殊物品的识别，管理等，让我们的工作变成有条不紊。在工业生产制造中，标签打印也同样起着非常重要的作用，应用在很多的称重场景，如物料入库，材料分选，配料配方，质检以及成品出库等等，称重与标签打印的需求息息相关。针对标签打印的需求，奥豪斯为您提供完善的解决方案。Defender 5000中精度电子台秤， Defender 6000 XW系列超级防水台秤以及Ranger 7000系列高精度秤均可支持标签打印，其打印内容除毛重、皮重、净重等基础信息外，还可打印产品批次号，时间日期，交易号，称重模式，输出状态，操作人，物料编号，物料名称，平均单重，流水号，条码，二维码及品牌Logo等信息。Defender 5000，Defender 6000™ （XW）与Ranger 7000产品均预设有六个模板，其中一个为简单模板，可打印称重结果，满足客户的打印需求；另外有五个自定义模板，可以根据用户的需求来调整打印尺寸与内容。配合ScaleMate*软件使用，可为客户提供最大程度上的便利去设计标签模版，提高工作效率。 在生物制药行业，食品饮料等行业中使用标签打印机，有助于满足数据管理和记录的相关规定。手动记录称量结果可能会出现抄录错误，同时还会因字迹不佳等导致结果释义不一致！ 奥豪斯Explorer天平能为实验室提供灵活的记录和贴标选项，有助于消除抄录误差、加速工作流程并确保可追溯性，天平内置5个自定义打印模板，其中2个预设模板方便客户直接使用。 任何带有串口的斑马标签打印机均可连接以上OHAUS产品，同时我们还支持可以使用ZPL语言的串口标签打印机。配D52加斑马打印机的图片* ScaleMate软件 可在PC端读取、设置以及备份天平或秤的菜单，管理库信息、用户信息以及更加方便地设置打印模板

首届世界3D打印技术产业大会于5月29-31日在北京中国大饭店隆重举行。在会上，杭州电子科技大学生物制造研究所教授徐铭恩发表演讲称，生物3D打印是3D打印技术研究最前沿的领域。“说到生物3D打印还有一个概念叫生物制造，这也是我国生物3D打印的前驱颜永年教授提出的一个概念，就是以3D打印为基础的生物医学，为制造技术在生物医学方面的应用开辟了新的领域。”　　做生物3D打印的原因有两点：一、生物医学领域的市场规模特别巨大 二、生物3D打印在医学领域应用前景特别巨大。　　目前在生物3D打印领域的研究和应用：一、细胞3D打印 二、细胞3D打印技术在药物研发领域的应用也非常广泛 三、细胞芯片 四、手术器械的3D打印。　　杭州电子科技大学生物制造研究所教授徐铭恩　　以下为杭州电子科技大学生物制造研究所教授徐铭恩演讲实录：　　徐铭恩：女士们、先生们，大家上午好!下面由我简要给大家介绍一下生物医学的3D打印，初步给我们介绍一下我们在这个领域做的一些工作。　　所谓的生物3D打印，首先面向的问题是生物医学的问题，以三维设计模型为基础，通过软件分层离散和数控成型的方法，用3D打印的方法成型生物材料，特别是细胞等材料的方法，就叫生物3D打印。生物3D打印是3D打印技术研究最前沿的领域，说到生物3D打印还有一个概念叫生物制造，这也是我国生物3D打印的前驱颜永年教授提出的一个概念，就是以3D打印为基础的生物医学，为制造技术在生物医学方面的应用开辟了新的领域。　　为什么做生物3D打印?我想在今天的《对话》节目中已经提到了一些，我这里总结了一下，有两点，第一个是生物医学领域的市场规模特别巨大，这是2009年美国卫生部做的一个调查，2009年美国在医疗卫生方面的开支达到2.5亿美元，约占美国GDP的17.6%，国民收入的40%。美国卫生部进一步预测，到2018年美国在医疗方面的支出将达到GDP的20.3%，所以这个领域非常巨大。我想任何一个技术出来，有两个最赚钱的领域，一个就是医学、一个就是军事。　　第二点，生物3D打印在医学领域应用前景特别巨大。为什么呢?因为生物3D打印技术所具有的快速性、准确性，及擅长制作复杂形状实体的特性使它在生物医学领域有着非常广泛的应用前景。为什么?每个人的身体构造、病理状况都存在特殊性和差异化，当3D打印与医学影像建模、与仿真技术结合之后，就能够在人工假体、植入体、人工组织器官的制造方面产生巨大的推动效应。　　下面，我来讲一下我们实验室在过去几年在生物3D打印领域的研究和应用。第一个，我们来介绍细胞3D打印。这是我们实验室的一个年轻的研究生，他手里拿的是刚刚打印出来的肝单元的结构。在组织器官三维模型指导下，由3D打印机接受控制指令，定位装配或细胞材料单元，制造组织或器官前体的新技术。我们看到，图上这些细胞自发的迁移、扩散、自组织，重新形成了一个器官，也就是说如果我们能将细胞定位的放在我们所需要的位置上，那么我们就可以制造出我们所需要的器官。　　细胞3D打印技术经历了这么一个发展的历程，有很多大学，包括清华大学、Slemson大学都是这方面的先驱者。这是第一种技术，叫Cell Printing技术，它的技术原理是将细胞打印在一层一层的特殊热敏材料上，打印完之后将材料叠加起来就得到我们需要的结构，第一台3D细胞打印机是由正常的打印机改的，这是它的喷头，这是打印出来的结构，由细胞组成。这是3D Bioplotter，是将细胞与琼斯基复合材料共混，挤出成型在具有交联剂的底板上，层层叠加。这个是孙伟教授做的平台，集成了基于气动使能连续挤出成型3个喷头，打印一层喷射一次交联剂，可以进行药物毒性试验的肝单元结构。这个是清华大学的细胞组装技术，它是将细胞与水凝较材料共混，挤出成型在低温成型腔内。　　细胞3D打印的应用领域有这么几个，第一个是实验室的领域，它可以为再生医学、组织工程、干细胞、癌症等等领域提供非常好的一个研究工具。我们在跟一些学者聊的时候，甚至认为它可以做到像PCR技术和膜片钳技术的推动作用，由于它的这样一个推动作用，获得了诺贝尔奖。第二个可以为构建和修复组织器官提供新的临床医学技术，第三是开发全新的高成功率的技术，这个市场也是非常巨大的。这是我们前段时间做的人工肝单元的3D打印，因为我们打印好这个结构后，并不知道内部设计的通道是否通畅，我们建立了全新的一套3D成型系统。我们可以看到，我们所构建的这项通道有没有产生。这个是我们细胞培养两周之后所看到的细胞在这个结构内生长非常良好，而且我们要构建的通道也形成了。这个是我们开发的一台专门用来进行肝脏肝单元培养的设备，它可以控制温度、流量等等这些参数，这个也是组织工程中非常重要的一个东西，就是这个生物反应器。这个是我们对肝脏做的大概持续8周的肝功能检测，可以看到，在我们的这个结构里，肝脏功能维持得非常好。这是我们另外的一些尝试做的人工组织器官的工作，这是3D打印细胞的软骨组织，这是我们细胞3D打印的皮肤组织，都是用相应的皮肤或者软骨细胞来打印的。　　第二个，除了做人工的组织器官以外，细胞3D打印技术在药物研发领域的应用也是非常广泛的。这是一个数据，这是2011年美国制药工业协会新药研发投入，大概是674亿美元，而其中光辉瑞一家就投资了94亿美元，一年这样投下去能产生几个药呢?大概0.5个药还不到，这几年真正原创型新药的产生速度很慢，大概只有2—3个，有3个已经很不错了。所以说，药物的开发产业是一个投入非常大，但是成功率很低的产业。原因是什么呢?这是一个典型的药物筛选图，我们可以看到，首先，进行的一个叫做高通量的筛选，高通量筛选是基于什么呢?基于蛋白质和单细胞水平的，然后，当高通量筛选完后，我们筛选出一些所谓的候选药物，然后进行动物试验。在动物试验中，我们有发现一万个化合物，筛选出一百个候选物，可能在动物试验中只有一个有效果，等的它到了人体以后，一个都没有了，原因是什么?是因为这里有一个缺口，什么缺口?在单细胞、蛋白质以及动物之间，缺乏一个中间过渡阶段的筛选。我们知道，人内部的调控网络是很复杂的，单个蛋白质的增加或降低，并不能说明这个化合对人体有什么效果，有的时候可能效果是完全截然相反的。所以说，我们认为如果用3D打印技术构建人工的组织器官，这个东西可以用来进行药物的筛选。　　这是我们做的一部分工作，这是我们用细胞3D打印技术打印了一个代谢综合症的模型，包括糖尿病、肥胖、高血压、高血脂、心肌梗塞一系列的疾病。大概人口死亡的40%以上是死于代谢综合症，正因为这个病那么重要，所以我们在体外构建了一个代谢综合症的模型，这是一个体内调控系统的结构，我们在体外构建了一个这样的结构。这是我们构建的细胞打印获得的能量代谢的系统模型图，可以看到细胞在里面的生长非常良好，我们把人类的胰岛细胞也放在这个结构中，形成了一个我们所需要的有通讯的三维模型。这是我们模型做的一些结果，可以看到，在这个模型中，人类的胰岛素的分泌跟我们的基体的分泌是非常一致的，而且在长时间的葡萄牙的刺激之后，相当于是仿着我们人体糖尿病的病理，我们可以发现，分泌峰降低而且延迟。这是我们对相关的葡萄牙代谢、脂肪酸代谢，以及脂肪细胞分泌素的研究，相对于传统的模型，这个更接近体内的真情况。　　除此以外，我们还做了细胞芯片的工作，这是我们设计的细胞芯片，现在的芯片加工工艺，可以在细胞上加工各种芯片传感器。虽然我们可以做出这样的复杂的结构来，但是目前来说，在往上面放细胞的过程中，有点像是一个撒种子的时候，就这样盲目地撒下去，哪里有、哪里没有，并不能控制，所以我们做的工作就是细胞三维打印技术，在芯片上打印细胞，这是我们做的一部分工作，在不同位置打印不同的细胞，图上这个我们打印的是心肌细胞，这两个刺激点产生刺激，心肌会产生一个动作电位的传递，其他我们测的是一种肾上腺素来源的细胞，这些细胞的工作，它们的增值都能够被芯片同步检测到。　　这是我们后来跟一个杭州细胞芯片公司合作的一个芯片，到后来，我们做下去之后，放弃了其他的传感器，只用一种IDA的传感器。但是每个位置都能够打印上不同的细胞，这就允许我们同步检测，在同一种物理因子或者化学因子刺激下，不同细胞的不同生理反应。这是我们当时做的研究，我们用这种方式非常准确地进行了肿瘤药物的筛选，而且这个筛选过程中同时做到两件事情，第一个，我们把最有效的药物筛选出来，第二个，我们把毒副作用最小的药物也筛选出来。在这个系统中，我们可以同步做到这两点。　　第二部分是组织工程支架和植入物的3D打印。在美国，骨植入修复材料市场每年超过200亿美元，这是一个个性化骨组织工程支架的工程，首先是3D数据的获取，在获取之后，是3D数据的处理，包括3D模型的建立，包括一个有限源的分析，根据有限源分析的结构和受力类型，我们可以对材料的不同部位进行一个复制，最后在打印过程中可以采取不同的编制方法，从而用最少的材料达到最大的机械强度。　　这是一台打印的设备，是清华大学一套低温沉积系统，这是我们做的一些结构。这个是我们用骨支架材料做的生物学的检测，我们给它种上了一种干细胞，经过几周培养之后，我们发现骨胶原的分泌非常的旺盛，而且出现了钙结节。这是我们做的动物试验，可以看到，我们的支架是有孔的，每一个孔里面都长进去一到两根血管，这在骨组织工程上是非常重要的，所以说，在12周后，可以看到我们的材料全部降解了，而且形成了大量的软骨，而且骨细胞还在快速的增殖，这是我们对于植入的骨支架的研究。当然，这部分研究刚刚开始，我们还尝试在个性化的假体的3D打印。　　这是参加残疾人运动会一个很有名的运动员，他的旁边有一假肢，在我国，肢体残疾人有800多万，至少有70万需要安装假肢，假肢结构和外形的设计制造都直接影响多患者使用假体的舒适度和功能。目前，美国一家公司提供的假肢大概是5000美元一个。　　这是我们的工作，和一个研制机械手的教授合作的，我们做了一个机械手，这个机械手有很好的力量控制和空间多维度的力量控制，但是机械手还是需要跟人的真手有一个非常好的接受腔。　　第四个工作是手术器械的3D打印，齿科手术模板，这是一个种牙的过程，在螺钉打进去的过程中需要避开旁边的血管和神经，以前得靠医生的经验来完成，我们可以用3D打印技术做一个模型，只要放到病人的嘴巴里面，根据那些孔你打下去，位置就对了。　　最后，我们最近还做了一个下颚修复手术的模板。这是猴子的下颚修复手术，我们打印了模板之后，就可以做相应的加工。谢谢大家!

p　　虽然3D打印技术在近几年发展迅速，但在此前，3D打印机就很难打印出毛发、毛皮和毛刷等物品。不过，这一技术难题的根源不在硬件。相反，这纯粹是个软件问题，因为你需要在CAD软件中精细地设计出每一根头发，而这会大大提高设计人员的工作量。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="1-1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/92b2d0cc-96b5-4611-a7d0-5217e1e26ab9.jpg"//pp　　现在这个问题可以迎刃而解了，麻省理工学院媒体实验室的软件工程师找到了快速有效的解决方案。他们可以短时间内在曲面和平面上打印出无数的细丝结构，也就是我们所说的3D打印头发。/pp　　这款能打印头发的软件名为Cilllia，用户可以在数分钟内打印数千根定制的生长角度、厚度、密度和高度的头发。/pp　　一旦这项技术转向商用，3D打印的假发很快就能上市。不过研究人员的目标可没这么简单，这些3D打印的头发还有其他用途。在自然界中，类似头发的细丝结构有很多作用，如感知、粘附异物和运送物品等。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="1-2.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/ff17c39a-8b7f-4dfc-bdf6-5972c3e06adc.jpg"//pp　　眼下，这些3D打印头发已经可以像魔术贴一样粘在一起并通过重量进行分类。/pp　　“strong我们专注于3D打印头发就是为了释放3D打印技术的潜力，此外，这种功能性材料拥有很强的弯曲性和可控性，未来可用在多个领域/strong。”媒体实验室的研究人员说道。/pp　　“通过我们的软件平台，3D打印头发变得小菜一碟，”参与该项目的人说道。“而此前，这完全是不可能完成的任务，因为整个设计过程要花上一天以上，想将其打印出来，你还需要再花一天时间。”/pp/p

3D打印是制造业热门技术，应用范围极广。它既可以打印塑料、陶瓷等非金属材料，也可以打印钢铁、铝合金、钛合金、高温合金等金属材料，以及复合材料、生物材料甚至是生命材料，成形尺寸从微纳米元器件到10米以上大型航空结构件，为现代制造业发展及传统制造业升级转型提供了巨大契机。相较传统制造方法，3D打印在理念上大为不同。我们经常使用的产品都是三维的，传统制造方法是模具成形或者切削加工，也被称作是等材制造及减材制造。等材制造就是人们熟知的铸锻焊，已经有数千年历史。无论是四川的三星堆，还是陕西的兵马俑，都能看到用等材制造方法制成的精美铜器。电动机问世后，以其为动力，可以对材料进行切削加工。因为在车铣刨磨的加工过程中材料逐渐被切掉，所以被称为减材制造。与上述两种传统制造方法相比，我们俗称的3D打印技术是上世纪80年代发明的新制造方法，类似燕子衔泥造窝，材料一点一点累加，造出三维物体来，因此又称增材制造。虽然从理念上说，燕子衔泥、万里长城都可以视作增材制造，但是只有在计算机控制下，把需要的材料按照设计累加到需要的地方，实现控形控性，才是真正的增材制造。赋能产品设计制造，推动高端制造业长足进步经过多年研究与发展，人们发明了光固化、粉末烧结、丝材累加等3D打印技术。这3种技术分别利用激光扫描液态光敏树脂表面，使之固化，或者高能束扫描材料粉末，使之烧结，或者采用热/电弧/高能束熔融丝材按照图形剖面铺设等方法，在剖面上一层层累加，制成三维实体零件。信息技术日新月异，3D打印技术在计算机控制下，可以打印出多种材料、任意形状，因此在工业及日常生活中，正带来许多重大变化。不同的制造技术有不同的技术特点。比如等材制造的铸锻焊过程，需要模具、砂型，如果我们只做一件样品，成本上就划不来，它更适合于批量制造。当然，也可以用减材制造进行切削加工，但加工过程会造成材料浪费。比如航空航天制造中，为实现轻量化，一些零件很大却很轻，形状复杂，要把材料尽可能地分布在边沿，这就需要切掉很多材料。对一些像铝合金、钛合金这样贵重的金属来说，付出的成本高昂。3D打印技术摆脱了模具、工装夹具等生产准备工作，在新产品开发、首件制造等方面，极大缩短了周期，降低了成本。而且通过计算机控制，完全实现数字化，哪里需要材料，就可以把材料堆积到哪里，做到节材制造。目前，我国不少企业的制造能力强，但产品开发能力相对不足，制约了制造业向价值链顶端的发展。3D打印可以帮助我们补足这一短板，缩短设计迭代、样机制作、评价、分析、改进、量产等流程。如在航空航天等高端装备的快速开发和迭代升级方面，3D打印已成为新产品开发的有力工具。3D打印还为创新设计拓展出巨大空间。过去设计师虽然有很好的构想，但由于模具制造的复杂性、切削加工空间的可达性，不能按照原构想来设计，只能把大的零件拆成几十、上百个小零件，设计与制造的成本随之增加。对于传统制造难以实现的零件形状或结构，3D打印可以胜任，通过结构一体化制造，实现最优设计构想。这就为设计创新、产品创新、装备创新提供巨大空间，由此为制造业带来不可估量的效益。比如，一家生产飞机发动机的大型公司，原来在制造发动机燃油喷嘴过程中，由于制造技术的局限，需要把喷嘴分成20多个零件去制造。这20多个零件中的每一个都要达到微米级，装配在一起时需要焊接，然而一焊接，就达不到微米级的精度了。结果，燃油喷嘴的制造缺乏一致性，燃油效率很难优化。而现在，可以把20多个零件一体化地3D打印出来，化繁为简，提高了零件的燃油效率，大大增强产品竞争力。除了擅长复杂零件的设计制造，3D打印还可以在个性化制造上大显身手。伴随信息化进程，个性化制造在越来越多的领域替代流水线式大批量制造。家电、可穿戴电子设备乃至汽车等消费品越来越呈现个性化趋势，而3D打印尤为擅长个性化制造。比如为运动员3D打印一双最适合其脚型的鞋子，将有助于改善穿着体验，提高运动成绩。在精准医疗领域，如骨科手术辅具、牙科正畸、手术模型等方面，能够越来越多地看到3D打印的应用。3D打印医疗器械新产品层出不穷，已从最初用于制造生物假体，扩展至细胞、组织和器官打印研究，未来或将用于人体器官再创，为人类带来福祉。产业链不断扩展，“3D打印+”迈上新台阶全球增材制造产业链正在不断扩展。航空航天、航海、能源动力、汽车和轨道交通、电子工业、模具制造、医疗健康、数字创意、建筑等领域的企业和服务厂商不断涌入增材制造产业。汽车行业超越航空航天、医疗等领域，成为3D打印技术的第一大应用行业，包括原型设计、模具制造和批量化3D打印零件等。3D打印在前沿科学研究方面，也发挥着越来越重要的作用。3D打印技术能在可控条件下，快速将不同材料混合在一起，打印试件或零件，因此可以按照材料基因组方法，实验与发明新合金、新复合材料，为工业应用快速开发出更多更好的新材料，满足高端装备、新产品的多方面需求。近年来，功能梯度材料越来越受到重视。用多种不同材料打印零件，将材料分层，不同材料打印在不同层，零件就可以实现表面是耐磨、耐腐蚀的，里面是高强度、韧性好的，再里面就像人体的骨头一样，是疏松的蜂窝状结构。如此一来，产品在增强刚性的同时减轻了重量。当前，人们正致力于增材制造技术开发与产业化。3D打印已经应用于我国航空航天开发和小批量制造、汽车快速开发及轻量化、精准医疗、文化创意等领域。在材料制备、3D打印主流工艺与装备、关键零部件、控制软件及各领域工程应用等方面，初步形成创新链与产业链。去年，我国增材制造产业规模增速高于全球同期增速。我国已将3D打印应用于飞机起落架这类高负荷承力件；中国首枚火星探测器“天问一号”的运载火箭发动机上，安装了许多3D打印零件。作为一种短流程的制造技术，3D打印在抗击新冠肺炎疫情中也发挥了作用，如3D打印医疗方舱、护目镜、呼吸阀等。经过近40年发展，增材制造已经迈向“3D打印+”阶段。从开始的原型制造逐渐发展为直接制造、批量制造；从以形状控制为主要目标的模型模具制造，到形性兼具的结构功能一体化的部件组件制造；从微纳米尺度的功能元器件制造到数十米大小的民用建筑物打印… … 增材制造作为一项变革性技术，是先进制造的有力工具，是智能制造不可分割的重要组成部分。随着“3D打印+”的深入开展，增材制造、减材制造与等材制造将走向互融互通。不同制造技术各显其长，发挥合力，共同推动我国由制造大国向制造强国迈进。（作者为中国工程院院士、西安交通大学教授）

p style="text-align: justify text-indent: 2em "首飞成功的长征五号B运载火箭搭载的我国新一代载人飞船试验船，目前已完成五次变轨。科研人员在新一代载人飞船试验船上搭载了一台“3D打印机”，这是我国首次太空3D打印实验。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 525px height: 322px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/89d519f5-521e-4e11-9322-7bf1bf953434.jpg" title="3D打印首次.jpg" alt="3D打印首次.jpg" width="525" height="322"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "据报道，此次在试验船上搭载的是一台我国自主研制的“复合材料空间3D打印系统”，科研人员将这台“3D打印机”安装在了试验船返回舱之中，飞行期间该系统自主完成了连续纤维增强复合材料的样件打印，并验证了微重力环境下复合材料3D打印的科学实验目标。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "航天科技集团五院529厂复合空间材料3D打印系统负责人祁俊峰介绍，这台3D打印机的上面的打印区，下面是供配电和控制区，我们开了个窗口，舱内的图像能实时传回来。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "那么，这台打印机，在飞船上打印了什么呢？/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "祁俊峰说，这次打印的对象有两个，一个是一种蜂窝结构；另外一个是CASC航天的一个标志。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "据了解，连续纤维增强复合材料是当前国内外航天器结构的主要材料，密度低，强度高，开展复合材料3D打印技术研究对于未来空间站长期载在轨运行、发展空间超大型结构在轨制造具有重要意义。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "祁俊峰表示，目前第一目标就是要支持空间站的在轨长期有人照料的运行和维护，我们具备了在空间站里造东西的能力的话，那么我们就可以实现按需制造。第二个目标是要支持我们空间站在轨扩建。/ppbr//p

3D打印在国内近几年不温不火，不少人暗自揣摩，3D打印不火了，其本身就是噱头，与前些年相比，媒体关注度也有所降温，可是事实真是如此吗？3D打印从鲜为人知到被广泛关注，再到其概念达到顶峰，不过20年的时间。当前的状态可以理解为找到了自身最合适的定位，实实在在地改变着人类的生活。3D打印学名增材制造，以材料逐层堆积制造出实体物品的制造技术。其不但无需模具，适用于更多个性化产品的生产与原型设计等，如定制或小批量产品、医疗生物等；还可以制造更复杂的产品，适用于仿生学设计、轻量结构等；还为智能制造、区块链等制造业前沿领域奠定重要的技术基础，而且已经形成了相对完整的产业链。美国2014年开始实施国家制造创新网络计划，增材制造创新中心就是其中之一；德国2019年将3D打印作为十大处于领先地位的关键工业领域之一进行发展。3D打印更是我国《中国制造2025》计划中提出要重点发展的技术项目之一，根据相关统计，2022年上半年，3D打印领域的融资总金额超22亿元，，主要分布在3D打印设备、材料相关企业，随着资本的注入，企业获得更多的资金，讲加大研发，开阔更多的市场，进一步加速行业发展。仪器信息网为了使更多大家了解更多3D打印相关资讯，2022年7月28日将举办“3D打印技术表征及相关解决办法”网络会议，点击链接，立即预约免费观看。会议日程会议时间报告名称演讲嘉宾9：30-10：00高速激光沉积金属材料过程中的存在的若干问题及解决方案桂万元北京科技大学10：00-10：30增材制造行业中金属粉末碳硫氧氮氢分析的相关应用王元慈艾莉蒙塔（上海）10：30-11：00金相分析技术在增材制造中的应用盖秀颖中科院金属研究所演讲嘉宾（排名不分先后）参会方式本次会议免费参会，参会报名请点击会议官网或扫描二维码：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/3Dprint/ 扫码报名赞助参会请联系扫码联系

如果你想了解称量的全过程，以满足数据追溯和审计追踪的需求；如果你不想在称量时忙于记录，希望节省时间并避免抄写的错误发生； 奥豪斯推荐您配备SF40A天平打印机它时尚美丽，却从不喧宾夺主SF40A小巧便携，侧面线条层次分明，雪白的机身上经典奥豪斯红醒目却不高调。无论是在实验室还是工业现场，SF40A都可以完美契合。在拥有华丽外表的同时，SF40A的兼容性也非常强大。每台奥豪斯天平的背后都有一台默默付出的SF40A。由于奥豪斯的天平，水分仪，工业称重产品的串口默认设置都相同，因此与SF40A连接时，无需额外设置，即插即用，轻松获得称重数据，打印实验报告。它传统，始终守护数据安全SF40A按键上的LED指示灯可以直观判断打印机使用状态。绿色LED灯常亮表示连接成功；闪烁则表示连接失败。在完成称量后，一键打印称量结果。SF40A为传统的针式打印机，其打印结果耐热、耐光，可以保持3-5年不褪色，保证药企数据追溯和审计追踪的要求。除了满足一般的称重需求外，SF40A还可实现清零/去皮、统计、求和等功能，大大提高称重效率，帮助客户快速进行称重数据的处理，即使功能简单的天平型号也可实现高级的应用。更为难得的是，SF40A内置中文字体，可以实现所见即所得的打印，看着更为亲切。奥豪斯始终致力于天平软件的不断更新和完善。天平支持的打印内容可根据客户需求开启或者关闭。

p style="text-align: justify text-indent: 2em "“4D打印”概念源于2013年初麻省理工学院自组装实验室斯凯拉蒂比茨（Skylar Tibbits）的一次现场演示。在著名的技术、娱乐、设计（Technology Entertainment Design）大会上，一段绳状物体被放入水中，物体自动折成预先设计的形状，斯凯拉蒂比茨称之为4D打印。4D打印技术的实现基于“智能材料”（intelligent/smart materials），智能材料的概念来源于仿生，鉴于其具有独特且优越的性能，智能材料及相关结构近年来引起了科研工作者极大的研究兴趣。目前，研究主流是集成型智能材料及相关结构，利用先进的材料复合技术将敏感元件、驱动元件甚至控制元件集成于基体材料中，使材料结构具有感知外界或内部状态与特性变化，并能根据变化的具体特征进行辨识，从而做出合理响应的能力。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "近年来，4D打印概念不断发展延伸，逐渐被定义为是实现对智能感应材料的增材制造技术。与3D打印相比，4D打印中多出的这个“D”是指时间纬度，准确地说是一种新型能够自动变形的智能感应材料，不需要借助于任何机电设备，在外界环境（温度、外应力、电磁场等）变化时，能够按照事先所设计的要求进行相应的形状变化，满足相关特定要求。4D打印技术可直接将设计内置到物料当中，简化了从“设计理念”到“实物”的造物过程，颠覆了传统的造物方式。对4D打印的研究，主要涉及多种复合材料或多材料、形状记忆聚合物、形状记忆合金等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong一、复合材料/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "复合材料种类众多，但能够用于4D打印的复合材料种类却相对有限，表1给出了目前部分用于4D 打印的复合材料或多材料的类别、特点以及研究发展方向。基于压电聚合物材料制备的智能纳米复合材料，通过控制材料尺寸与结构，能够得到具有特定功能的智能纳米复合材料。目前，大多数压电智能材料基于脆性陶瓷（如锆钛酸铅）等，具有高压电常数和高机电耦合系数等优点。尽管压电聚合物材料相对压电陶瓷材料响应频率降低，但具有机械柔性、生物相容性好以及可加工性等优势，使其成为需要机械灵活性、生物相容性和可加工性微型系统的理想候选材料。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/4177de05-75d0-4f42-9f7b-b7d7582035f4.jpg" title="1.png" alt="1.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "目前制备具有复杂3D结构的压电聚合物材料仍然存在困难。提高压电聚合物的可制造性，将对微尺度和纳米级压电聚合物的各种应用发展做出巨大贡献，例如生物诊断设备、微机电系统、成像系统、紧凑型传感器设计和电子设备等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "压电材料的微细加工和纳米制造有许多不同的技术，如电子束光刻、自组装、静电纺丝等；但对于压电聚合物材料而言这些技术都不易采用。Kim等在2014年提出了一种新的纳米制造方法，使用数字投影打印产生2D和3D压电纳米聚合物复合结构（图1）。数字投影打印技术的主要优点是其分辨率可以小至1μm，重现性高、重复性好、重量轻。此外，实现数字投影打印技术所用设备简单，制造时间缩短。通过使用数字投影技术Kim等制造了2D和3D样品。2D样品以及3D样品之一的微管结构如图1所示，通过打印具有不同热膨胀系数、密度或参数的层来控制管的直径和弯曲程度。进而，通过光聚合工艺成功实现了压电纳米复合材料的4D打印成形技术。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/e4763d47-780d-4674-acbc-c9834dca508d.jpg" title="2.png" alt="2.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 0, 0) "图1 2D和3D纳米复合材料样品（a）点阵列；（b）、（c）不同尺寸的正方形阵列；（d）蜂窝阵列；（e）3D微管结构/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "由极亲水的聚合物材料和刚性塑料材料作为基体组成的自演变复合材料，其原理是亲水性材料暴露在水中时，吸收水分，体积增加到原来的两倍。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在研究自演变结构的过程中，研究人员运用4D打印技术制造了三种不同组分的材料，其暴露于水中时显示出不同类型的变形。span style="text-indent: 2em "图2给出了三种类型的变形，其中（a）呈线性拉伸，（b）显示出伸展环，（c）部件呈现折叠变形。（a）部件暴露于水中时，其自变化行为通过改变亲水材料与刚性材料的比例，实现不同百分比的线性膨胀。（b）部件由许多环状形成，每个环有两层不同的材料，当暴露于水中时，内层膨胀并引起环的变形，逐步实现自演变行为，该组件的整体线性膨胀可以通过改变环的半径来控制。（c）部件表现出折叠行为。目前，自演变结构可以实现的形态变化相对较少，因而正在逐步向着形态变化多样、分步变化、微观结构更加精确化的方向发展。/span/pp style="text-align: center text-indent: 0em "span style="text-indent: 2em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/39c0b255-c36e-43b3-9bbf-a96bf61b5f95.jpg" title="3.png" alt="3.png"//span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 0, 0) "图2 自演变结构随时间变化的变形情况（a）线性拉伸；（b）伸展环；（c）折叠变形/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "执行器是自动化控制技术工具中接收控制信号并对受控对象施加控制运行作用的装置。近年来机器人执行器得到长足发展，涉及金属、陶瓷、硬塑料等硬质材料机器人。这些硬质材料机器人是专为特定应用而设计的，不适用于所有环境。例如，使用硬质材料制成的传统机器人不能实现大的结构变形，难以模仿软体动物的行为。为实现大的结构变形，产生了软体机器人，其重点在于软体执行器。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "软体机器人执行器研究是一个新兴领域。基于软智能材料（如电活性聚合物）的执行器可以感知测量、变化形态和改变刚度。2007年，Kofod等通过4D打印技术制造出了用于软体机器人的介质弹性体致动器，解决了传统方法难以制造弹性体致动器的问题。图3（a）中为Kofod等通过实验使用软介电弹性体智能材料来捕捉天然物质，图3（b）中为Zhao等对抓取行为的有限元模拟。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/14981844-c7be-4c42-9bdb-24a558ae0502.jpg" title="4.png" alt="4.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 0, 0) "图3 基于介电弹性体的夹爪（a）介电弹性体致动器夹紧小圆柱；（b）（a）中介电弹性体执行器的有限元建模/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "目前，研究人员已经证实4D打印技术制造弹性体致动器的可操作性，但研究中所面临的局限性在于一个功能完整的致动器无法一次成形。此外，关于软体机器人执行器研究的未来趋势是制造多层膜，以产生不需要预应变的软结构或者制造单态和双态致动器。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "软体机器人执行器作为目前的热门研究领域，得到了广泛的关注。为实现某些特定功能（如地震之后被困人员的搜救等），执行器部件正在向响应快、功能多样化、形态可变等方向发展。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "折纸是中国的一种传统艺术，即将一张平面纸折叠成3D物体。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "折纸这一理念为大型物品压缩成小体积空间的问题提供了创新的解决方案。折纸概念在纸箱、购物袋、光伏太阳能电池板的展开、汽车安全气囊中已经有所体现。然而，传统工艺上这些产品的设计包装过程复杂，会导致基础架构成本增加，因为折叠设计有任何变化，就可能需要购买新设备。在此背景下，自折叠的想法被提出，它可以大大减少折叠设备所需的投资，具有良好的市场前景。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "自折叠是设计并创建折叠物体，该折叠物体能够自折叠或具有自折叠的能力，这一过程的实现是以智能材料为基础的。活性复合材料是由玻璃态形状记忆聚合物和纤维组成的软质复合材料，纤维材料可增强基体弹性。通过调节形状记忆聚合物和纤维的体积分数和取向，可以制造具有不同性质的自折叠材料。对其进行热机械编程，可自适应变为复杂的3D结构，如弯曲，卷绕，扭曲和折叠等行为的自实现，如图4所示。因此，4D打印的一个发展趋势就是利用多材料打印技术来实现活性复合材料的精确3D成形，并研究其性能。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b1755fe0-c468-4cce-ac16-8484dcc9165b.jpg" title="5.png" alt="5.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong图4 材料自适应变为复杂的3D结构，包括弯曲、卷绕、扭曲和折叠行为（a）和在加热和冷却条件下，复合材料的自折叠行为（b）/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "二、 形状记忆聚合物/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "形状记忆聚合物（SMPs）属于刺激响应材料，具有可设计性能，是指变形后通过外界条件（如热、电、光、化学感应等）的刺激可恢复其初始形状的材料。与形状记忆合金和压电陶瓷材料相比，形状记忆聚合物具有高应变恢复、低密度、低成本、简单的形状编程程序，以及在恢复温度下具有良好的可控性等优点。此外，可以通过对形状记忆聚合物进行化学修饰以实现生物相容性和生物降解性。因此，形状记忆聚合物的制备方法、性能与各种应用环境获得了研究人员的广泛关注。其主要缺点表现在强度相对低、模量低和操作温度较低等方面。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "几十年来，形状记忆聚合物的自发形状变化得到了深入研究，但实现精确控制的顺序形状恢复仍是大的挑战。为实现这一目标，提出了两种策略。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "一是实现形状记忆聚合物材料内在的功能梯度。具体而言就是聚合物材料或结构具有空间依赖性，不同部位由微观结构不同、热机械性能不同的聚合物组成。当施加适当刺激时，材料各个部分的独立形状恢复将被连续激活。因而，形状记忆聚合物的形状改变顺序可通过适当控制各个部分的材料属性来实现。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "二是实现形状记忆聚合物的4D打印技术。如图5（a）所示的螺旋形状记忆聚合物组件的示意图，①-⑨表示具有不同玻璃化转变温度的聚合物。成形组件的形状通过4D打印技术设置。在没有外部刺激时，形状记忆聚合物的形状能够保持。在存在外部刺激时，会观察到如图5（d）所示的变形恢复行为。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/322605c6-fefd-4a66-a98e-83012e92309b.jpg" title="6.png" alt="6.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong图5 形状记忆聚合物的4D打印（a）螺旋形状记忆聚合物组件的示意图，图中①-⑨表示分级铰链；（b） SLA设计和制造球状 SMPs 的过程概述；（c）4D打印得到的SMPs 弹簧的动态变化过程；（d）螺旋形状记忆聚合物组件的自发和顺序形状恢复过程；（e）得到的4D打印球状SMPs；（f）基于（c）4D打印得到的塔形结构/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "4D打印多材料形状记忆聚合物对特定动作的实现，如图6所示，为其实现复杂功能化提供了可能。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/105a655c-bde6-4708-acf1-e99c714d7755.jpg" title="7.png" alt="7.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong图6 基于SMPs的4D打印夹子的动态行为/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "三、 仿生4D打印/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "生物打印可以被定义为“使用材料转移过程来模拟和组装生物相关材料—分子、细胞、组织和可生物降解的生物材料—与规定的组织完成一个或多个生物功能”。生物打印的主要优点表现在可以大规模生产组织工程产品的能力，可以定位不同类型细胞的高精度和制造高细胞密度组织的能力。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "目前仿生4D打印处于初级阶段，本文只做简要介绍。目前的组织工程技术存在局限性，如非自动化的操作、小的制造规模、无法生产复杂结构的器官和无序的组织显微结构。因此，研究人员在此基础上提出了基于生物的仿生4D打印，作为组织工程技术一个的新分支，已经被研究者广泛关注。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "仿生4D打印是一种新兴技术，该技术的最大优点在于能够制造仿真活体生物结构如组织、器官等。最近，哈佛大学的研究人员创建了自然界植物模拟的4D打印系统。研究人员采用一种生物相容的水凝胶复合油墨作为实现仿生4D打印的原材料。该材料浸入水中会自发膨胀，为实现仿生4D打印提供了基础。其具体的复杂仿生4D行为如图7所示。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/4affb11c-2e45-4905-b294-9c7ea003fa9b.jpg" title="8.png" alt="8.png"/img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/d210f0e2-df3d-481a-8a86-45640e0e82fd.jpg" title="8.png" alt="8.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong图7 仿生4D打印产生的复杂花形态/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "仿生4D打印作为一种新兴技术，要实现对人体器官、组织等的精确制造仍然存在诸多难题，如微区功能差异化、组织差异化、环境控制等。对于仿植物4D打印技术，目前也正在逐步开展，并取得了不错成果，技术的成熟度仍有待不断提高。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "四、 形状记忆合金/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "形状记忆合金是一类能够“记忆”其初始形状的合金材料，由于其同时具有传感和驱动功能，也是一种智能材料。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "迄今，应用最广的形状记忆合金是NiTi基合金。由于其较大的形状记忆效应、优异的力学性能、抗腐蚀性能、生物相容性，NiTi基合金已经在医学、航天航空、电子、机械、能源及日常生活等领域获得日益广泛的应用。然而，由于较高的成分敏感性、可加工性差、难以精确成形等问题，NiTi基合金不易运用传统加工工艺成形复杂零部件。运用3D打印技术对NiTi基合金进行研究，可得到高效精确的成形工艺。作为一种重要的3D成形方法，选区激光熔化技术具有可控、效率高、成形精确等优势。部分研究人员已运用该技术制造出了小尺寸、结构复杂的NiTi基合金微机电系统。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "近期，研究人员对NiTi基合金的选区激光熔化成形工艺进行了研究，获得了如图8所示的NiTi基合金样品。通过差示扫描量热仪的表征结果表明，其基体存在马氏体与奥氏体之间的相转变行为，为获得4D打印形状记忆合金及其构件提供了理论基础。对4D打印NiTi基合金的工艺参数、生物相容性、热处理行为、相转变行为、微观结构等也有人进行了研究。此外，Ma等以NiTi基合金粉为原材料，采用不同的选区激光熔化工艺参数得到了能够实现多阶段分步变形行为的“U”形简单构件，如图9所示。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/a8391f19-9ade-40bb-b1b5-af71c4f540c8.jpg" title="9.png" alt="9.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong图8 选区激光熔化制备的NiTi合金试样（a）和4D打印NiTi合金的微观结构（b）、（c）/strong/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strongimg style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/3da22576-9c6a-4069-a33e-3056cda9f181.jpg" title="10.png" alt="10.png"//strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong图9 选区激光熔化成形的U形NiTi合金构件的多阶段形状恢复过程（a）和U形片不同区域采用的工艺参数（b）/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "结束语/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "4D打印技术是一个快速增长的行业。新型原材料、成形方法、控制软件和机器精度不断发展和完善，为4D打印技术的实现提供了基础，使其得到了广泛关注与发展。一方面，4D打印技术引入了新的设计技术，可以减少制造产品的能源消耗、材料使用量、时间以及成本；另一方面，4D打印技术的未来在于成形产品的组装和拆卸的可控性，4D打印智能材料的激活与控制，并在理论上创建模型和模拟形状变化行为的软件。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "（1）4D 打印所用的原材料为智能材料，大体上可以分为智能纳米复合材料、形状记忆聚合物、软体机器人的执行器、自演变结构、主动折叠和受控顺序折叠结构、形状记忆合金等。4D打印结构能够实现集传感、驱动甚至控制等功能于基体材料中。对于仿生4D打印也逐步受到重视，得到了快速发展。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "（2）对于4D打印技术成形形状记忆合金而言，存在着如何获得近全致密、组织性能控制、动态变形控制等挑战，在成形样品或零件的过程中，也需考虑各项性能冗余度、氧含量、孔隙率、各向异性等因素。只有克服这些挑战，综合考虑各影响因素，才能得到高性能 4D打印记忆合金构件。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "（3）4D打印技术正在向智能化、精确化和高效化方向发展。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "i本文引自：卢海洲, 罗炫, 陈涛,等. 4D打印技术的研究进展[J]. 航空材料学报, 2019, 39(02):5-13./i/p

贝克曼库尔特公司是库尔特颗粒计数仪技术原理的发明者，也一直是全球拥有颗粒计数技术最顶尖的公司。一直以来，由于外界同行的仿造以致于在中国市场形成了&ldquo 不知道&rdquo 库尔特是谁的现象。其实，在国外一提到&ldquo 库尔特计数仪&rdquo 则是无人不知、无人不晓----Coulter Counter。&ldquo 库尔特&rdquo 既是伟大的发明者，也是计数仪的别称，更是&ldquo 贝克曼库尔特所生产的&rdquo &ldquo 库尔特仪&rdquo 的特指。 藉此次邯郸市政府牵头的&ldquo 北方打印耗材技术峰会暨展览会&rdquo 之机，贝克曼库尔特公司与国内来自南方、北方的耗材生产企业的专业人士进行了深入的交流，让各方对库尔特计数仪有了更进一步的了解，更提升了贝克曼库尔特在打印机耗材分析领域的专业形象和不可替代的地位。 作为分析行业标杆性的公司，贝克曼库尔特将一如既往的为广大打印机耗材客户提供高素质的分析仪器和顶尖的技术与服务。 &ldquo 珠海REMAX 2009亚太展&rdquo 将于2009年10月14-16日在珠海举行，贝克曼库尔特公司展位号为 B166, 欢迎打印机耗材（碳粉、墨水等）客户前来参观交流。

p　　strong仪器信息网讯/strong 第三十三届中国国际塑料橡胶工业展览会于2019年5月21日在中国广州中国进出口商品交易会展馆开幕。" CHINAPLAS 国际橡塑展" 伴随着中国塑料及橡胶行业成长逾30年，至今已发展成为亚洲最具规模之橡塑业展会，并对中国橡塑业的发展产生了积极的推动作用，并受到全球展览业协会(UFI)和欧洲塑料和橡胶工业机械制造商协会(EUROMAP)认可。本届展会的观众总人数高达163314人，海外观众人数达42005人，占观众总人数的25.72%。展会同期举行了多个行业的应用行业技术研讨会，包括汽车及轨道交通轻量化材料与应用技术研讨会、 第二届生物医疗3D打印发展高峰论坛、2019动力电池用隔膜与铝塑膜技术与应用论坛、汽车及轨道交通低VOCs材料与应用技术研讨会和2019光电显示类光学膜及相关原材料技术与应用论坛等。/pp　　strong第二届生物医疗3D打印发展高峰论坛/strong于5月23日上午在中国进出口商品交易会展馆B区B层8号南厅顺利召开。本次论坛由上海市增材制造协会和雅式展览服务有限公司主办，由商务部投促局智能制造产业国际合作委员会作指导单位，世界先进制造协会作协办单位，上海交通大学医学3D打印创新研究中心、广东省增材制造协会、广东省3D打印产业技术创新联盟、香港三维打印协会、香港城市大学、上海黒焰医疗科技有限公司和瓦克化学(中国)有限公司作支持单位。/pp style="text-align: center "img width="600" height="399" title="IMG_1736_副本.jpg" style="width: 600px height: 399px max-height: 100% max-width: 100% " alt="IMG_1736_副本.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/1a3cc28f-047a-4496-8dc1-dc1ac54d01bf.jpg" border="0" vspace="0"//pp　　3D打印技术在推动精准手术和个性化医学方面扮演着很重要的角色，生物医学更被认为是3D打印行业应用最具发展前景的领域之一，受到骨科、口腔、康复等领域的医学专家、科研人员、企业关注。为加快推进3D打印技术在生物医疗领域的普及与应用，本次论坛邀请到了科研机构、高校、医疗机构与企业就医学3D打印技术和新材料的产业政策导向、最新技术发展与路径、行业发展与应用现状、商业模式创新等议题开展了深入探讨。/pp　　上海交通大学附属第九人民医院3D打印中心常务副主任姜闻博主持了本次会议。/pp style="text-align: center "img width="400" height="299" title="姜闻博.jpg" style="width: 400px height: 299px max-height: 100% max-width: 100% " alt="姜闻博.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/c229c117-c4ca-465c-aac4-6451235a8df5.jpg" border="0" vspace="0"/　　/pp style="text-align: center "上海交通大学姜闻博/pp　　华南理工大学教授、广东省增材制造协会会长杨永强作“3D打印改变未来”报告。杨永强首先介绍了国家增材制造产业发展推进计划和广东省重点领域研发计划重大科技专项，说明了国家对增材制造产业的大力支持。接着，杨永强隆重介绍了华南理工大学自主研发的激光选区熔化快速成型机。杨永强阐述了3D打印技术在航空航天、模具、汽车、珠宝和首饰、消费和电子与医疗等多个领域的重要应用价值。最后，杨永强详细介绍了华南理工大学的精密金属3D打印医学应用研究，其中包含了口腔医学、个性化膝关节假体和骨科等多个项目。/pp style="text-align: center "img width="400" height="300" title="杨永强.jpg" style="width: 400px height: 300px max-height: 100% max-width: 100% " alt="杨永强.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/68065724-365f-4ff3-9438-ef0e4f09f70a.jpg" border="0" vspace="0"/　　/pp style="text-align: center "华南理工大学杨永强/pp　　法国国家技术科学院院士、香港城市大学副校长吕坚作“2-3-4D打印及在医疗领域的应用展望”报告，报告展示了其课题组发表在世界顶级杂志Nature、Science、Nature Materials、Advanced Materials的重量级研究成果。吕坚的研究工作致力于追求三个基本目标：最好的、独一无二的、颠覆性的。由此出发，吕坚发表了有关超纳材料的大量有重要价值的研究成果。其在Science Adcances上发表的“弹性体衍生的折纸陶瓷和4D打印陶瓷”成果，以其新颖性和易懂性被多家媒体争相报道。吕坚还在现场以动画的形式生动地展现了陶瓷的4D打印过程。 通过3/4D打印可以制备复杂形状的陶瓷或陶瓷/金属结构，该技术可以制备复杂形状陶瓷材料及生物材料，在航空航天及轻型防弹等需要制备复杂形状高温材料领域有广泛的应用前景。/pp style="text-align: center "img width="400" height="299" title="吕坚.jpg" style="width: 400px height: 299px max-height: 100% max-width: 100% " alt="吕坚.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/c422e939-1d70-4b10-b576-809b2ca7e471.jpg" border="0" vspace="0"/　　/pp style="text-align: center "法国国家技术科学院院士吕坚/pp　　南方医科大学教授黄文华作“医学3D打印研究平台的建设及应用”报告，介绍了四个国家重点学科研究方向的研究情况，包含了临床应用解剖学、医学生物力学、数字医学和生物材料与组织工程。会上黄文华展示了3D打印在断指手术、个体化矫形器和整形烧伤等领域的应用，通过大量的阶段性成果证实了医学3D打印研究平台的建设的必要性和应用的可行性。/pp style="text-align: center "img width="400" height="299" title="黄文华.jpg" style="width: 400px height: 299px max-height: 100% max-width: 100% " alt="黄文华.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/8d43aa2b-dcf8-4186-8248-24d59dd5d91a.jpg" border="0" vspace="0"/　　/pp style="text-align: center "南方医科大学黄文华/pp　　上海黑焰医疗科技有限公司总经理陆益栋作“黑焰医疗推动医学3D打印技术临床应用实践”报告，主要介绍了黒焰医疗的数字化一站式个性化医疗解决方案，主要包含云服务平台、3D打印需求分析及打印实现和研究与临床应用。云服务平台包括打印数据收集、分析、再应用 数字化医疗三维建模软件 打印机、打印材料的支持。3D打印需求分析及打印实现包含临床应用需求沟通分析、基于云平台的三维建模和3D打印成品。研究与临床应用包含术前模拟、手术导板、定制假体、实验药筛、康复辅具和生物打印。陆益栋还介绍了个性化定制辅具、矫形器和个性化定制功能鞋垫的设计制造流程。陆益栋展示了延伸个性化定制的产品——可以由肌电信号控制的3D打印假肢。在应用方面，3D打印技术还可用于打印骨硬质材料支架、皮肤组织、水凝胶耳朵等。/pp style="text-align: center "img width="400" height="300" title="陆益栋.jpg" style="width: 400px height: 300px max-height: 100% max-width: 100% " alt="陆益栋.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/92f00cd3-1e0b-415b-bd61-5d96d6deae6b.jpg" border="0" vspace="0"/　　/pp style="text-align: center "上海黑焰医疗科技有限公司陆益栋/pp　　GE增材制造华南区销售总监刘致平作“GE Additive助力增材制造在骨科的应用发展”报告，介绍了增材制造革新了骨科植入制造技术，推动批量化生产和个性化定制，以及GE Additive的产品和服务。/pp style="text-align: center "img width="400" height="300" title="刘致平.jpg" style="width: 400px height: 300px max-height: 100% max-width: 100% " alt="刘致平.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/1708639e-c2b0-4cfb-94a2-426605b7d58f.jpg" border="0" vspace="0"/　　/pp style="text-align: center "GE增材制造刘致平/pp　　南方医科大学康复学院院长黄国志作“云计算智能3D打印的理念在康复医学中的应用与实践”报告，从3D打印技术谈到3D打印技术在康复辅助器具(矫形器)中的应用，最后说明了云计算智能3D打印平台建设的意义。黄国志认为康复辅助器具市场需求巨大，但人才相对匮乏。3D打印云平台的建设，可以将3D打印矫形器可将从原来的装配/制作难度提前至网上设计阶段，真正解放假肢矫形治疗师 缓解目前国内康复假肢矫形专业人才匮乏问题 实现远程3D打印的可能 可以真正将假肢矫形技术沉入到基层 基层投入少、场地要求低：3D扫描仪即可开展假肢矫形业务。/pp style="text-align: center "img width="400" height="300" title="黄国志.jpg" style="width: 400px height: 300px max-height: 100% max-width: 100% " alt="黄国志.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/7a76a75d-a1d4-4ce4-8b96-9f531cf14968.jpg" border="0" vspace="0"/　　/pp style="text-align: center "南方医科大学黄国志/pp　　中山大学第一附属医院关节外科邬培慧作“THA臼杯定位系统的研制与应用”报告，报告中通过大量病例，强调臼杯位置合理重建的重要意义，阐述了“术前规划+3D打印+术中定位”进行量化定位手术的思路：以数据展示术前规划的合理，术中准确对接定位，以此减少假体位置不良的并发症。/pp style="text-align: center "img width="400" height="299" title="邬培慧.jpg" style="width: 400px height: 299px max-height: 100% max-width: 100% " alt="邬培慧.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/367fcb0d-3398-42de-94d1-916dec14f938.jpg" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "　　中山大学第一附属医院关节外科邬培慧/pp　　广州医科大学附属顺德医院手足整形外科副主任何藻鹏作“基于3D打印的四肢远端关节内骨折高成功率内固定手术”报告，通过大量模型介绍了医学3D打印应用。在辅助工具方面，涉及模型、支具、手术导板和义肢等。在植入物方面，涉及关节假体、人工椎体、颌面修补材料和可吸收材料等。生物打印可用于组织工程骨、人造皮肤和生物器官等。何藻鹏通过模型介绍了3D打印在骨折固定手术中的应用。/pp style="text-align: center "img width="400" height="299" title="何藻鹏.jpg" style="width: 400px height: 299px max-height: 100% max-width: 100% " alt="何藻鹏.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/c7369cc6-9a73-4fb1-83fe-e6f1429a3ec6.jpg" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "广州医科大学附属顺德医院手足整形外科副主任何藻鹏/pp　　瓦克化学(中国)有限公司商务发展经理张崇峰作“瓦克化学ACEO有机硅3D打印创新性解决方案”报告。ACEO使用单液滴计量喷出的方法实现了有机硅的3D打印，具有非接触、设计自由、支撑材料可同时打印、可实现镂空和悬挂等架构、高准确度、无气泡等特点。张崇峰展示了瓦克化学在航空航天、汽车运输、医疗、设备器械、电子与光学和日用消费品等领域大量的产品。/pp style="text-align: center "img width="400" height="299" title="张崇峰.jpg" style="width: 400px height: 299px max-height: 100% max-width: 100% " alt="张崇峰.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/1e393dd4-874b-4bab-bf49-ed9e7e56048f.jpg" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "瓦克化学(中国)有限公司商务发展经理张崇峰/pp　　报告结束后，围绕“3D打印医学应用是推广不够还是已经过度炒作，如何健康发展”，进行了高端对话环节。中科院广州电子技术研究所所长、广东省3D打印产业创新联盟理事长李耀棠主持了该环节。上海黑焰医疗科技有限公司总经理陆益栋、美国3D Systems售前与产品管理经理邓瀚诚、香港三维打印协会副会长胡启明、深圳魔方科技有限公司事业部总经理周建林、亚马逊中国区招商和卖家业务拓展总监杨大志与瑞士欧瑞康增材制造事业部中国区业务发展总监马骏参与了此次高端对话。/pp style="text-align: center "img width="600" height="399" title="IMG_2123_副本.jpg" style="width: 600px height: 399px max-height: 100% max-width: 100% " alt="IMG_2123_副本.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/8c9c4f83-6846-4020-8131-90cd357a340c.jpg" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "高端对话环节/pp /p

生物打印技术是利用三维打印技术解决医学问题，能在器官或组织发育过程中，在空间上精确地排列细胞、蛋白质、基因、药物和其他生物活性物质。这一技术是医学领域具有革命意义的重大突破，已经受到全世界科学家和普通大众的广泛关注。　　生物打印技术：应用潜力巨大的医学革命　　生物打印技术通过软件分层离散和数控成型的方法成型生物材料，其主要利用的技术包括三维生物喷墨、纤维挤压成型和激光辅助细胞打印。这一技术的出现预示着一场医学新革命或将来临，人类的医疗史将被改写。　　该技术在医学领域具有广泛的应用前景。目前，已被用于制造个性化生物医药材料、药物检测和筛选、癌症或其他多种疾病研究等。而利用生物打印技术制造器官或组织更是开创了器官移植的新纪元，为人类健康带来了福音。利用生物打印技术制造生物器官的研究目前方兴未艾，但随着这一技术的发展，移植器官资源紧缺的问题将得到有效缓解，器官移植的成本也将大幅降低。此外，利用生物打印制造的器官进行移植可以有效减少机体排异反应的产生，可有效提高移植成功率。　　目前，利用生物打印技术制造生物组织和器官的方法有两种，分别是制造具有血管的生物组织和器官的体外打印技术，以及用于直接在病变部位进行组织再生的体内打印技术。　　体外生物打印：能造有血管的组织和器官　　利用体外生物打印技术制造完整且具有生物活性的器官，虽然具有广泛的应用前景，但这一技术仍存在很多困难。很多生物学、生物打印技术、生物打印材料、生物打印后续成熟过程等多个方面均存在诸多技术限制。所以科学家首先把研究重点放到利用生物打印技术制造生物组织方面。　　体外打印生物组织是非常尖端而又精密复杂的过程，需要对多层细胞进行分级排列，并在组织内生成血管网络系统。科学家利用体外生物打印技术已制造出多种生物组织，其中人工打印的气管、下颌和软骨组织已成功用于临床治疗。但在制造心脏、胰腺或者肝脏等具较高氧气消耗速率的组织时遇到了困难。其最主要的问题是如何将上述器官血管脉络中的动脉、静脉与毛细血管整合起来。因为在亚微米程度上打印毛细血管非常困难。科学家通过首先打印大血管，再由大血管自然地产生毛细血管的方法实现了毛细血管的打印。另外，科学家也已成功打印出连接血管和相邻毛细血管的通道，完成了血管重塑。　　生物打印材料和其打印后的成长过程，对于体外打印生物组织也至关重要。生物打印的材料能够影响生物组织的生化(如生长因子、粘合因子和信号蛋白)和物理学特征(如细胞外基质的机械强度和结构稳定性等)，进而影响细胞生存、分裂和分化的环境。生物打印材料必须具有很高的机械强度和结构稳定性，并且不能在生物打印之后溶解 能使干细胞分化成组织特异的细胞系并避免器官移植后产生免疫反应。同时，生物墨水必须能快速固化成型，且价格低廉、材料丰富。目前，很多天然的或人工合成的生物墨水已经被用于打印制造生物组织。生物打印的后续过程中的机械和化学刺激对组织的生长和发育也有重要影响。　　体内生物打印：在病变部位直接再生组织　　体内生物打印主要利用生物喷墨打印技术，能在病变部位直接重新长出组织和器官，并能够整合到原有组织上。利用这一技术制作的皮肤细胞能够有效地治疗烧伤，并将在战场上和灾区救治伤员发挥巨大作用。　　体内打印技术对于在病变的部位直接进行组织再生非常有效。这项技术在临床应用中有许多优点。首先，在病变部位直接打印生物组织不需要根据病变部位的几何性状提前制作塑形模具，进而可以减少污染并提高细胞活性。第二，在制造某些具有特殊功能的生物组织时，体内打印可在体内直接打印干细胞，随后可分化出人类所需要的细胞类型。第三，体内打印能够在体内缺陷部位精确地排列细胞、基因和其他生物活性物质，而不会发生变形。同时体内打印技术可对组织进行进行精细控制，如在不同的细胞层打印不同的细胞因子。第四，体内打印技术能够在形状不规则的病变部位精确地制造组织和器官，直接进行组织再生。第五，体内打印技术利用自动打印机能够在体内不平整的的病变部位进行多角度的生物打印。　　因为具有诸多优点，体内生物打印技术将被广泛应用于医学领域，但这仍然需要大量的探索和实践。

作者：葛锜、李志琴、王兆龙、Kavin Kowsari、张旺、何向楠、周建林、Nicholas X Fang单位：1 Southern University of Science and Technology, China2 BMF Material Technology Inc., Shenzhen, China3 Hunan University, China4 Massachusetts Institute of Technology, USA5 Singapore University of Technology and Design, Singapore1文章导读投影微立体光刻(Projection Micro Stereolithography – PμSL)是一种基于面投影光固化原理的高精度（最高可达0.6微米）增材制造（3D打印）技术。该技术可以用于制造具有跨尺度与多材料特性的高精度复杂三维结构，在力学超材料、光学器件、4D打印、仿生材料及生物医学等领域具有广阔的应用前景。南方科技大学、深圳摩方材科技有限公司、湖南大学、麻省理工学院等单位的葛锜、李志琴、王兆龙、周建林、Nicholas X Fang等作者在《极端制造》期刊（International Journal of Extreme Manufacturing, IJEM）上发表《基于投影微立体光刻的3D打印技术及其应用》综述，系统介绍了投影微立体光刻3D打印技术的研究背景、最新进展及未来展望。2研究背景增材制造，又称3D打印，是一种以数字模型文件为基础，将部件离散成二维图形或者路径，通过逐层叠加的方式构造三维物体的快速成型技术。对比于传统制造方法，3D打印因具有制造高精度复杂三维结构、节省材料、方便快捷等优点，已被应用到航空航天、生物医疗、电子、汽车等国民经济领域。自被发明以来，3D打印发展出了各种不同的技术，包括熔融沉积成型(FDM)、墨水直写(DIW)、喷墨(Inkjet)、立体光刻(SLA)、选区激光烧结/熔融(SLS/SLM)、双光子(TPP)，以及基于数字光处理(DLP)的连续液体界面制造(CLIP)、大面积快速打印(HARP)、投影微立体光刻技术(PμSL)等。对比于其他3D打印技术，投影微立体光刻技术因其可同时实现高分辨率与大幅面3D打印（图1），被应用于前沿领域的复杂三维结构制造，并产生了一系列具有影响力的科研成果。南方科技大学葛锜副教授、湖南大学王兆龙助理教授与麻省理工学院Fang教授团队联合深圳摩方材科技有限公司针对投影微立体光刻3D打印技术在最近所做的相关代表性工作逐一地进行了详细介绍。图1 不同3D打印技术的打印精度与幅面范围3最新进展投影微立体光刻是一种通过将构成三维模型的二维离散图案投影到光敏树脂表面，激发局部光固化反应的方式，逐层叠加成型三维结构的3D打印技术。通过对光路系统、光源以及打印工艺的优化，最高打印精度可达到0.6微米。面投影微立体光刻因其能够快速一体化成型高精度、跨尺度、多材料复杂三维结构，在力学超材料、光学器件、4D打印、仿生材料以及生物医药方面应用广泛。深圳摩方科技有限公司将原有投影微立体光刻3D打印技术进行发展与升级（图2a），并成功地将其转化为工业级3D打印装备，实现了稳定的超高精度-大幅面3D打印（精度：2微米，幅面：50毫米×50毫米；精度：10微米精度，幅面：94毫米×52毫米幅面），用于力学超材料、生物医疗器件、微力学器件及精密结构件等工业应用（图2b-j）。图2 投影微立体光刻3D技术及其相关工业级应用。（a）高精度-大幅面投影微立体光刻3D打印技术原理；（b）-（j）工业级应用典型案例。在实现跨尺度、多材料3D打印方面，采用面投影与图形扫描技术相结合的方法实现了跨尺度3D打印(图3a)，采用吹气辅助投影微立体光刻法(图3b)与流体控制法(图3c)实现了多材料三维结构的快速打印。图3 跨尺度、多材料3D打印。（a）面投影与图形扫描结合实现跨尺度3D打印；（b）吹气辅助多材料3D打印；（c）流体控制辅助多材料3D打印。在实现力学超材料方面，通过投影微立体光刻3D打印技术一次成型以拉压变形占主导的八隅体桁架结构超轻-超硬力学超材料（图4a），通过多材料投影微立体光刻3D打印技术一次成型由两种不同刚度和热膨胀系数材料构成的负热膨胀系数超材料（图4b）。图4 力学超材料。（a）超轻-超硬力学超材料；（b）负热膨胀系数超材料。在光学器件打印方面，采用面投影立体光刻灰度曝光与表面浸润相结合的方法，实现光学镜头的3D打印（图5a），以及振动辅助与灰度曝光相结合的方法，实现表面纳米级光滑度的微透镜阵列3D打印（图5b）。图5 光学器件。（a）灰度曝光与表面浸润相结合实现光学镜头3D打印；（b）振动辅助与灰度曝光结合实现微透镜阵列3D打印。在4D打印方面，通过开发形状记忆光敏树脂，实现了大变形4D打印（图6a）、多材料4D打印（图6b）、自修4D打印（图6c），4D打印超材料结构（图6d）与4D打印吸能结构（图6e）等案例。图6 4D打印。（a）大变形4D打印；（b）多材料4D打印；（c）自修4D打印 （d）4D打印超材料结构；（e）4D打印吸能结构。4未来展望尽管面投影微立体光刻3D打印技术在近年来取得了快速的发展，但仍面临着如海量的图片数据传输与存储、多材料体素打印精确控制、高精度陶瓷打印等问题，亟待解决。5作者简介葛锜博士葛锜博士，南方科技大学机械与能源工程系长聘副教授。长期从事面投影微立体光刻3D打印技术研究，主要研究领域为4D打印、多功能3D打印、软物质力学、软体机器人、柔性电子等。王兆龙博士王兆龙博士，湖南大学机械与运载工程学院助理教授，长期从事微立体光刻3D打印，光学超材料及微流与热控理论及技术研究，先后参与包括重点国际（地区）合作研究项目及国家重点研发计划在内的多项国家自然科学基金和科技部重点研发项目。目前承担湖南省优秀青年基金及广东省重点领域研发计划等多项科研项目。Nicholas X. Fang博士Nicholas X. Fang博士，麻省理工学院机械系教授，长期从事包括微立体光刻3D打印技术在内的微纳技术研究，研究领域包括纳米光学、声学超材料、微纳制造、软物质等。本篇文章来自专辑：《极端制造》2020年第2期文章

人造器官再现奇迹科学家打印出会跳动的心近期，美国卡耐基梅隆大学（CMU）的研究人员找到了解决方案。他们开发了一种叫做Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels（FRESH）技术，以胶原蛋白为生物墨水，3D生物打印了人类心脏的功能性部件（血管、瓣膜和心室搏动），并实现了前所未有的分辨率和保真度。相关研究结果发表在《Science》杂志上。在最新的研究中，Feinberg实验室开发的FRESH 3D生物打印方法允许胶原蛋白在支持凝胶中逐层沉积，使胶原蛋白有机会在从支持凝胶中取出之前固化。使用FRESH技术，打印完成后，通过将凝胶从室温加热至体温，即可将支持凝胶融化。这样，研究人员就可以在不破坏胶原蛋白或细胞打印结构的前提下移除支持凝胶。▲卡内基梅隆大学研究人员开发出一种3D生物打印胶原蛋白技术，可以制造人体心脏的全功能成分。（ 图片来源：CMU ）FRESH这种方法对于3D生物打印领域来说是非常令人兴奋的，因为它允许胶原支架打印大尺寸的人体器官。而且它不限于胶原蛋白，纤维蛋白、藻酸盐、透明质酸等多种软性生物材料均可作为生物墨水。通过FRESH技术进行3D生物打印，为组织工程提供了一个强大且适应性强的平台。更重要的是，研究人员还做了开源设计，这样任何人都可以构建并获得低成本、高性能的3D生物打印机。Feinberg表示，近期会进行例如因心脏病或肝脏受损而丧失功能的心脏修补工作。展望未来，从伤口修复到器官生物工程，FRESH在再生医学的许多方面都会有所应用。目前仍然存在的挑战是打印大型组织需要数十亿的细胞，如何实现制造规模以及遵循监管程序，以便能在动物和人类中进行测试。尽管任重道远，但我们距离实现3D生物打印全尺寸人类心脏的梦想又近了一步。您的首选3D打印技术综合解决方案供应商CELLINK在这领域中所扮演的角色使用FRESH 3D生物打印实现更复杂的几何形状FRESH 已迅速成为许多组织工程师首选的生物打印平台。FRESH 能够以更高的分辨率使用任何软凝胶生物材料进行生物打印，而不受几何复杂性的限制。FRESH 可以集成到标准生物打印工作流程中，并在 BIO X™ 等挤压式生物打印机上实现。FRESH 彻底改变了生物打印，使研究人员能够应对复杂组织结构和功能的紧迫挑战。例如，FRESH 消除了特定墨水打印优化这种繁琐的任务，让研究人员可以更专注于生物打印真正的 3D 支架和组织。在 BIO X™ 上进行 FRESH 3D 生物打印非常简单，只需将准备好的 LifeSupport™ 盘放在打印平台上，然后将打印针放入盘的中心即可开始制造复杂的几何形状。探索一些最有潜力的潜在研究方向：第一：类组织的复杂打印第二：形成血管化组织第三：多材料生物打印通过将 BIO X™ 生物打印机与 FRESH 相结合，研究人员可以迈入以往梦寐以求的打印复杂性和功能新领域。

与传统技术相比，3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而大幅缩短生产周期，提高生产效率。 随着3D打印技术的迅速发展，人们对于3D打印的模型、玩具、配件等玩赏性居多的物件早已习以为常。这一技术的应用已经突破人们最初的设想，成为&ldquo 无所不能&rdquo 的&ldquo 造物&rdquo 魔术。　　1. 人体器官　　法国技术人员采用3D打印技术，帮助一位失去鼻子的病人找回了&ldquo 鼻子&rdquo 。外科医生先使用3D扫描仪扫描了这位病人的脸部，之后以此为基准用计算机重新构建他的鼻子。利用3D打印机和尼龙材料制作出面部外壳模具，再用硅胶为原材料制作出&ldquo 新的&rdquo 鼻子，固定在病人脸上。目前，这位病人已经恢复了正常的生活。　　2.假肢　　美国的两岁女孩Kate患有先天性的畸指，但Kate的家人不想让她接受外科手术。然而3D打印技术给了他们另外一个选择&mdash &mdash 一只3D打印的手，而且这只&ldquo 高科技&rdquo 的手掌只需5美元。　　东京Maker Faire的新闻发布会上，一个团队展示了他们3D打印的义手&mdash &mdash Handie。Handie所有部件都是3D打印的，用户很容易根据自己的需要进行调整或者复制。开发人员还设计了一个独特的手指屈伸系统，为了降低电机的数量，他们开发了由一台电机驱动的三关节手指，可根据物体的形状被动地改变它的轨迹。 Handie能够完成很多手的功能而且它的价格十分吸引人，费用不超过400美元。　　3. 食物　　英国埃克塞特大学研究人员去年推出了一种3D巧克力打印机，使用者可根据自身喜好，制作出自己的专属形状巧克力。与普通喷墨打印机工作原理类似，3D巧克力打印机在打印物体时也要经过扫描、分层加工成型等步骤。　　4. 服饰和鞋子　　今年3月，纽约设计师 Michael Schmidt 和建筑师 Francis Bitonti 联合3D打印公司为Dita Von Teese量身定做出世界上第一条完全由3D打印技术制造的礼服。这件礼服由17片3D打印出的织物连接而成并镶有13000多颗施华洛世奇水晶。　　这双3D打印的Nike鞋子名为Vapor Laser Talon Boot(蒸汽激光爪)，整个鞋底都是采用3D打印技术制造。 官方称该跑鞋不仅具有出色的外观还拥有优异的性能，能提升足球运动员在前40米的冲刺能力。　　5.乐器　　上个月，新西兰梅西大学的机电一体化教授Olaf用3D打印技术设计制造了一把非常独特的吉他：蒸汽朋克(Steampunk)3D打印吉他。这个吉他有一个3D打印的琴体，上面带有可活动的齿轮和活塞。这些部件都是做为一个整体一次性打印出来的。这款吉他和此前其他利用3D技术打印出的长笛、小提琴等乐器都具有不错的音色。　　6. 相机　　法国一位名叫Lé o Marius的24岁学生使用3D打印机制作出了一部能够正常工作的单反相机(SLR)，不同于数码单反(DSLR)，OpenReflex使用胶卷进行拍摄。这款通过3D打印技术制成的单反相机虽然外型很粗糙，但它能够正常工作。　　7. 汽车　　Urbee 2是世界上第一款完全通过3D打印技术制造的汽车。这款汽车拥有三个车轮，动力7马力(5KW)，并且采用的是后轮驱动的方式，预计将会在2015年正式上路。Urbee 2的燃油效率非常高，如果驾驶它横穿美国，行驶4500公里的距离，油耗一共只有38升。第一代的Urbee曾经在2010年诞生，但是受限于设计和安全因素的考虑，Urbee最终只能停留在概念阶段，并没有实际生产。　　8. 枪支　　近日，美国得克萨斯州一家公司宣布用金属粉末制造并测试了世界上第一支3D打印金属枪。这款全球首支3D打印金属枪依照的模板是美军曾经的经典装备布郎宁1911式手枪，由超过30个3D打印原件组装而成，包括不锈钢和一些特殊合金材料，实际装配时间只需5至7分钟。 截至目前，这支枪已经成功发射了50发子弹，射击距离超过27米，和常规武器一样精准。　　9. 火箭部件　　今年8月，NASA对用3D打印技术制作出的火箭发动机喷射器进行了测试。一般而言，火箭发动机喷射器是火箭生产中最昂贵的组件之一。通过使用金属3D打印技术的工艺，成本能够减少70%以上，并且极大缩短开发时间。NASA对新型火箭发动机喷射器进行的包括液态氧和气态氢等一系列高压消防测试均取得了成功。NASA有计划继续推动该技术的发展并扩大应用范围。　　10. 飞行器　　　HEX是世界第一款用智能手机控制、与3D打印结合的四轴飞行器，外壳采用3D打印实现个性化定制。用户也可以自行下载定制外壳的3D文件打印，组装方式类似乐高玩具，无需工具，非常简单。这也是目前3D打印在消费类电子产品中的新尝试。

五彩缤纷的蝴蝶翅膀、光鲜靓丽的孔雀羽毛、闪耀着金属光泽的昆虫甲壳……点缀着这些大自然奇妙杰作的并非普通色素，而是光与光子晶体结构发生散射、干涉、衍射等作用后形成的结构色。光子晶体是由不同折射率介质周期性排列而形成的光学超材料，也被称为光学半导体。通过设计和制造光子晶体材料及相关器件来控制光子运动，并在此基础上进一步实现光子晶体材料的各种应用，是人们长久以来的梦想。近日，中国科学院化学研究所绿色印刷院重点实验室研究员宋延林、副研究员吴磊等研究人员组成的研究团队利用连续数字光处理（DLP）3D打印技术，实现了具有明亮结构色的三维光子晶体结构制备，为创新结构色制备方法及扩展3D打印的应用开创了新的途径。创新方法，让光子晶体精准“生长”光子晶体作为未来光子产业发展的基础性材料，其独特的三维光学控制能力使其在集成光学元件、光子晶体光纤及高密度光学数据储存等领域都有广阔的应用前景。3D打印技术近年来的成熟发展，也使其成为最好的光子晶体制备手段之一。宋延林向记者介绍，虽然近年来有一些将3D打印技术应用于多种图案化光子晶体制备的案例，但普通的3D打印技术因为墨水中树脂的光固化速度和纳米粒子组装速度的差异，存在结构色效果较差、打印精度较低、难以实现复杂三维结构等问题。上述方法制备的多种图案化光子晶体具有表面形貌粗糙和保真度较差等缺陷，难以被广泛应用于光学器件中。要实现高精度、高保真的光子晶体结构3D打印，就必须要开拓出新的方法。此次研究中，研究团队使用了连续数字光处理3D打印技术。与常见的将原材料层层挤出、堆叠而成的3D打印技术不同，连续数字光处理3D打印技术基于光敏树脂材料在紫外线照射下会快速固化的特性，利用紫外线光束在光敏树脂溶液中雕刻形成3D结构。此次研究团队所采用的连续数字光处理3D打印方法主要的打印步骤如下：首先，在透明基板上滴上墨水，将墨水上方的成型平面缓缓下降，与墨水进行接触；接下来，通过基板下方的光束将打印图案照射在墨水上；之后，受到紫外线照射的墨水会凝固成预先设计好的形状。一滴滴小小的墨水被“雕刻”为一个3D光子晶体结构，其整个产生的过程仿佛是从基板上“生长”出来。宋延林表示，研究团队所采用的连续数字光处理3D打印技术主要在两方面上取得了重要改进。在打印模式上，市面上的光固化连续数字光处理3D打印技术大都是层层打印，打印速度较慢。研究团队研发出的低黏附光固化界面，让液滴与基底之间的粘附力极低，打印过程没有任何“拖泥带水”，能够实现迅速连续打印成型，极大地提升了打印的速度。在成型方式上，市面上的光固化连续数字光处理3D打印技术通常要采用液槽来盛装大量液态树脂。采用液槽来盛装大量液态树脂的方式导致在连续打印过程中，不该固化的区域因为受到照射而固化，不仅造成原材料的大量浪费，也降低了连续打印过程中的稳定性及分辨率。研究团队摒弃了液槽，而是以单墨滴为成型单元，通过控制固化过程中气、固、液三相接触线，显著减少了液体树脂在固化结构表面的残留。同时，以单墨滴为成型单元还降低了界面粘附，增加了液体内部树脂的流动，显著提高了3D打印的精度和稳定性。克服困难，逐个击破墨水难题除了创新打印方式，此次研究中，研究团队对打印所需的墨水也进行了大胆革新。“我们这次研究中最困难的环节就是打印墨水的开发。”宋延林表示。针对上述问题，研究团队创造性地研发出了利用氢键辅助的胶体颗粒墨水，赋予了打印结构高质量的结构色与光子晶体特性。研究团队研发的墨水由三部分组成：实现三维结构构建的光固化单体和光引发剂、保证结构色的纳米颗粒、减少光散射的添加剂。在单体的选择和引发剂合成上，考虑到环保要求，研究团队合成的墨水为水性体系。但由于目前广泛使用的引发剂大多为油溶性，少数水溶性的引发剂又与3D打印所采用的光波波长不匹配，光引发效率较低。为了能够得到较高光引发效率的水溶性引发剂，团队查阅了大量文献并进行了反复的摸索实验，最终成功合成出了水溶性的光引发剂。除了引发剂，光固化单体的选择更加至关重要。宋延林表示，合格的光固化单体必须满足既能实现三维结构化，又不能在打印过程中引起聚合物和纳米颗粒的相分离的条件。论文第一作者张虞表示，“最终我们找到了丙烯酰胺这种适合的单体。”选定单体后，还需确定光固化单体与纳米颗粒的比例。如果光固化单体较少，就会无法打印。反之，如果光固化单体太多，则会影响纳米颗粒的运动和分散，进而影响结构色的质量。团队经过大量实验，对多种不同的比例组合反复尝试，最终确定了最佳比例。最后，为了减少光的散射对打印过程的影响，尽可能地提高打印结构的色彩饱和度，在添加剂的选择上，团队尝试了包括碳纳米管、碳纳米纤维以及黑色墨水等多种材料。但上述材料均存在种种缺陷，研究团队最终将经过特殊处理的炭黑作为添加剂。前景广阔，让结构色“五彩斑斓”在此次研究中，研究团队发现，视角、胶体颗粒粒径以及打印速度等因素都会影响3D结构色的呈现。当胶体颗粒粒径和打印速度不变时，随着视角增加，结构色蓝移，即从橙色转变为黄绿色，最后转变为蓝紫色。这种视角依赖的特性，使得连续数字光处理3D打印技术在个性化珠宝配饰及装饰、艺术创作等领域有着比较广阔的应用前景。除了视角变化会影响结构色的呈现外，当打印速度固定时，控制固定胶体颗粒粒径、调节打印速度，都可以得到覆盖可见光范围的系列结构色。采用顺序切片、依次投影、分段打印的方式，还可使同一物体结构上呈现出多种结构色。除了实现“信手拈来”般地制备结构色，研究团队利用此种连续数字光处理3D打印技术制备出的多种具有光滑内外表面、低光学损耗及颜色选择性的线性光传输和非线性光传输3D结构，也验证了该方法在制造高效光学传输器件方面的独特优势。宋延林表示，未来研究团队会在光子晶体功能器件的制备方面继续进行新的探索。

据最*新新闻发布报道，大规模人工智能（AI）驱动的机器人目前正使用全球最*大的金属打印机，以3D打印方式打印整枚火箭。另外还有一座3D打印的金属桥梁，2018年，我们向世界展示了这一座完工的桥梁——我们正等待将其安装至位于阿姆斯特丹的最终地点。金属3D打印颠覆了传统方法，被誉为新兴制造技术。这一发展非常振奋人心；在金属行业从业多年的我们对行业技术的进步感到兴奋不已，且这种进步十分明显。 3D打印的兴起虽然我们认为现有技术已经具有快速、安全和节约成本等优点，但事实证明，与之前的技术相比，3D打印过程更快、更安全、更便宜。实际上，金属3D打印的成本仅为现有技术成本的十分之一，其产品在材料上与传统技术生产的产品相当，且在许多方面的性能更好。金属3D打印是一场即将席卷传统金属制造行业的制造业海啸。采用3D打印金属时，可添加原材料，形成薄层，而非从金属实体中减少或切除原材料。因此，此技术可大幅节约原材料的使用，几乎不产生任何浪费，同时能显著降低材料和加工成本。 与所加原材料的优质特征相差无几虽然引入添加剂制造会增加成本，但随着技术的不断发展，优质机器将变得更实惠，即使是对小型制造商而言，情况亦如此。但值得注意的是，3D打印机打印出的物品与所加原材料的优质特征相差无几——与传统的金属制造工艺一样。所用材料包括铝、钴、铬、铜、不锈钢、钛和钨。但如若使用其中任何一种材料作为原材料，则其必须首先以纯元素或合金粉末的形式存在。可使用XRF（X射线荧光）金属分析仪测试这种“粉末”，确保其达到所需的质量规格后方可被转变成重要成分。首先，在计算机上创建待使用3D金属打印机打印的物品的详细图像。该图像可用于控制金属粉末的沉积和融合技术。然后，在轮廓顶部打印多层（通常每层的厚度仅为0.1 mm），据此可创造极其复杂的形状。这不仅创造了更多设计可能性，还使制造商有机会制造那些可能无法以其他方式制造或者需要花费极高成本使用机械加工、锻造或铸造等传统方法来制造的零件。打印机能够处理这些薄层，其能够极其便利地将超薄或中空设计转化为实物，并减轻物品重量。这对航空航天这类正积极寻找轻质产品以改善空气动力学、减少燃料消耗的行业而言特别有用。 确保质量控制3D打印金属技术采用逐步添加材料（而非减少材料）的方式进行打印，因此，在该过程中，可随时重复使用所有废弃物，从而大幅减少对环境的影响。考虑传统制造中所需的再加工过程之时，很容易发觉增材制造是一种值得考虑的更可持续的替代方法。最终产品是致密的烧结金属。实际上，金属打印零件具有更高的强度和硬度，比采用传统方法制造的零件更柔韧。此外，采用传统方式制造的零件更容易疲劳。金属打印技术的关键之处在于理解和控制制造组件的确切成分。日立手持式XRF光谱仪系列可对处于整个过程中的粉末和成品组件进行详细、即时的分析。此外，日立设备还能在云服务器中记录大量相关数据，以便立即访问和评估。我们迫不及待想看到行业内的第*一座3D打印的金属桥梁在阿姆斯特丹安装。

Neo's 打印机是和瑞士万通最新Titrino plus 系列滴定仪、水分仪配套使用的最新的热敏打印机。使用Neo&rsquo s 打印机可以在实验室里方便快捷的打印并保存分析结果。安装Neo&rsquo s 打印机非常方便，把打印机和滴定仪连接，然后在滴定仪、水分仪或者配液器的菜单中选择打印机型号，然后一切OK！Neo&rsquo s热敏打印机可以打印结果、滴定参数、和曲线等。打印速度快，非常安静，且体积小巧，只需A4纸的一半面积即可摆放，非常适合实验室使用。由于采用了特殊的打印纸，打印结果保存正确的话，可确保10年可读。 Neo's 打印机可以与以下滴定仪连接使用： 848型Titrino plus滴定仪、 877型Titrino plus 滴定仪 870型KF Titrino plus 容量法卡氏水分仪、 876型Dosimat plus 配液器、 865型Dosimat plus 配液器

据物理学家组织网报道，英国赫瑞瓦特大学和一家干细胞技术公司合作，开发出一种真空阀门式(valve-based)三维(3D)打印技术，首次将3D打印拓展到人类胚胎干细胞范围。这一突破使得利用人类胚胎干细胞来“打造”移植用人体组织和器官成为可能，打印结构还能用于药物测试，加速改良测试过程。相关论文发表在2月5日出版的《生物制造》杂志上。　　近几年来，3D打印的方法已逐渐发展到生物制造领域。罗斯林塞拉博干细胞技术公司商业开发经理詹森金说：“通常，实验室培养细胞是在二维平面生长，只有少数细胞能用三维打印方式。人类干细胞太敏感，难以用这种方式来控制。我们是世界上首次将人类胚胎干细胞打印出来并进行培养的。”　　打印过程中的关键问题是可控性和减少伤害，这样才能保证细胞与组织的发育能力和正常功能。人类胚胎干细胞来自胚胎早期阶段产生的“干细胞系”，没有明确的发育方向，可以分化为人体内任何类型的细胞。研究小组开发出了一种真空阀式细胞打印机，细胞被装入打印机的两个分离容器，然后按预先编好的程序，被统一打印到一个盘子上。该打印机充分考虑了人类胚胎干细胞的敏感性和脆弱性，能打印出具有高度活性的细胞。　　当人类胚胎干细胞被打印出来以后，还要经过多项测试，如检测它们的活性，看其是否还能分化为不同类型细胞 检测细胞的打印密度、特征属性和分布情况，以此评价这种打印方法的精确性。　　“我们发现，这种真空阀门打印方式非常温和，足以保持干细胞的发育能力，还能精确打出同样大小的球体。更重要的是，打印出来的人类胚胎干细胞保持了它们的多能性，还能分化成其他类型的细胞。”论文合著者、英国赫瑞瓦特大学的威尔文妙舒(音译)说：“该方法是用气压驱动来打印细胞，通过开关微真空管能控制气压，通过改变喷头直径、入口气压或打开真空管的时间可以精确控制喷出细胞的数量。”　　舒还指出，通过打印人类胚胎干细胞生成的3D结构，我们能造出更精确的人体组织模型，这对药物开发、毒性测试都非常有用，因为大部分药物开发都是以人类疾病为目标，用人类组织来实验更有意义。　　金表示：“这是一次科学的进步。我们希望这一进步能带来长期的巨大价值，为人们提供可靠的药物而不必用动物做药物试验，提供用于移植的器官而无需捐献，并能消除器官排斥和免疫抑制带来的问题。”

2014年4月，国家食品药品监督管理总局授予一种人工硬脑膜产品注册证，这标志着中国第一个生物3D打印产品正式开始应用，随着生物3D打印技术的发展，未来的医疗技术手段将充满想象空间。　　　　人的大脑头皮与头骨之间，有着一层薄薄的脑膜。如果要做脑部手术，就要先将这层薄膜切开一个口，手术后再用人体自身或其它动物的皮肤缝合。这样的程序扩大和延长了手术者的痛苦，而且有感染传染病的风险。而如今，用一种看上去像普通膏药一般的材料贴上去，就可简便快速地解决这一问题。　　　　获得产品注册证的人工硬脑膜产品名为“睿膜”，其研发单位首席技术官徐弢博士表示，该产品2011年已经在欧洲应用，迄今病例达一万多例。除此之外，一系列具有自主知识产权的核心平台技术和产品，包括个性化颅骨、无张力尿失禁悬吊带修复系统、骨盆底修复补片等新型人体组织再生修复产品，也相继在国内外完成或即将完成上市注册。　　　　业内专家介绍，3D打印技术最早是被用以制造工业零部件的3D模型。如果说3D打印技术已经是一门最新最热的高新技术，那么生物3D打印技术则像是皇冠上的明珠一样高新尖。生物3D打印技术是跨学科和领域的新型再生医学工程技术，其首先是通过计算机处理CAD数据模型，进行逐层累加材料的3D打印，加工细胞或者生物构造块等活性材料，以重建人体组织和器官等生物产品。　　　　目前，3Ｄ打印技术在医疗领域应用可分为三个层次，离人体越近的应用难度越大，离人体远一点的相对简单，比较容易实现。第一层是人体外应用。例如，利用３Ｄ打印机可将ＣＴ、ＭＲ的二维图像生成三维图像和模型，大夫分析病情时更直观，也能帮助他们术前分析和规划，降低手术风险。如果做Ｓ型的脊柱侧弯手术，可以利用３Ｄ打印机打印一个模型，分析问题能纠正到什么程度。３Ｄ打印技术应用于手术指导很早就有了，技术上比较成熟，产品审批也相对简单，因此靠市场自身推广作用就可以了。但软组织模型只能用于培训和手术预演，做手术要看具体情况。　　　　第二层离人体更近一步，是一些医疗辅助工具。例如，种植牙时为了种得比较准确，可以利用３Ｄ打印技术将患者的牙齿模型打印出来，先用计算机模拟种牙的位置、角度和深度，再打印出“导板”，有了“导板”牙齿就能非常准确地植进去。　　　　第三层，即植入人体内的组织、支架、骨骼和器官，这一层的应用就需要很高的技术含量，就目前来说距应用还有一定的距离。　　　　３Ｄ打印技术发展了几十年，３Ｄ打印的部分器官可能在已知科学范畴内没有问题，但生物技术领域有很多人类不掌握、没有探究到的信息。即使器官在体外功能正常，一旦植入体内，是否能运作、是否产生毒素以及有哪些副作用都不得而知。　　　　人体系统是不可想象的复杂，万不得已，不能用有限技术制成的器官去对接无限复杂的人体系统。生命是第一大事，也是３Ｄ生物打印发展的第一大困难。　　　　业内专家表示，如果３Ｄ打印技术是皇冠，那３Ｄ生物打印技术就是皇冠上的明珠，市场潜力巨大。二三十年后，３Ｄ打印器官技术真正成熟时，３Ｄ打印器官移植一定是高端消费，因为整个研发、细胞培养等一系列的成本非常高。等到实现规模化生产时，成本会有所降低。另外，要降低成本就一定要拿到原创性的核心技术，模仿没有出路。

据新华社莫斯科电，太空3D打印正受到各航天大国的青睐，在美国将3D打印机送入国际空间站后，俄罗斯研究人员也宣布制成了该国首台太空3D打印机样机，计划在进一步完善后，在2018年送入国际空间站进行测试。　　据俄媒体近日报道，上述3D打印样机由位于西伯利亚的托木斯克理工大学高科技物理研究所等4家单位联合研制。该研究所副所长科卢巴耶夫介绍说，目前在国际空间站内使用各种设备和装置时，需为它们定期补充、更换零部件，例如螺母、电缆紧固件、仪器插孔的防护盖等。它们需由货运飞船从地球运送，运输成本太高。如果使用太空3D打印机在空间站中按需制造这些零部件，就要方便得多。　　科卢巴耶夫表示，这个流程并不复杂，宇航员在与地面通信联络时可收到某个零部件的数字化三维模型，将该模型输入后期处理软件，生成所需产品的各个横截面数据和打印控制代码后，即可执行“打印”操作。　　但科卢巴耶夫认为，要让太空3D打印真正走向应用，还需解决一些技术细节问题。例如，太空3D打印任务需在与空间站内部环境隔离的条件下实施，以免生成的废气飘散到空间站内 此外，在地面环境下，重力有助3D打印机层层铺设的材料粉末及其喷涂的胶水黏合在一起，而在太空失重环境中，需要对3D打印机进行针对性的改造。　　俄罗斯载人航天任务的重要实施者“能源”集团公司也参与了这一3D打印项目，在其支持下，俄研发单位已向俄航天主管部门递交了国际空间站试验申请。如果获批，俄研发单位将再制作数台太空3D打印机，进行多轮地面测试，力争在2018年年底前将一台筛选出的3D打印机送入国际空间站的俄罗斯太空舱。　　俄专家认为，未来的太空3D打印机须具备小规模工业化生产各种工具、零部件和日常用品的能力，才能成为本世纪载人考察月球和火星任务中的标配装备。

微流控(Microfluidics)，是一种精确控制和操控微尺度流体，又称其为芯片实验室(Lab-on-a-Chip)或微流控芯片技术，是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。由于微米级的结构，流体在微流控芯片中显示和产生了与宏观尺度不同的特殊性能，因此发展出独特的分析产生的性能。同时还有着体积轻巧、使用样品及试剂量少、能耗低，且反应速度快、可大量平行处理及可即用即弃等优点。 目前最普遍的微流控加工方式是基于SU-8光刻和PDMS翻模键合，首先采用SU-8光刻胶和常规光刻技术在硅基基底表面加工出具有微米精度、高深宽比的模具，然后将PDMS前体及其交联剂混合溶液浇注在此模具表面。经过升温固化处理、模具分离，制备出结构互补的弹性PDMS微流控结构芯片。该PDMS微流控结构芯片与玻璃基片经过一步可逆键合步骤，最终形成封装的微流控芯片。 PDMS的优点有：透光度高、荧光低；惰性好、生物兼容；易加工、成本低；防水透气、疏水；但是也有其缺点： (1)PDMS是热弹性聚合物材料，该类材料不适合于工业级注塑、封装工艺。手工加工的PDMS微流控芯片可靠性差； (2)PDMS微流控芯片批量加工成本高昂。随着3D打印技术的发展，采用3D打印制造微流控芯片越来越可行与方便。采用3D打印技术，可以显著简化微流控芯片的加工过程，在打印材料的选择上也非常灵活。3D打印微流控芯片有5个趋势，其一、从二维面芯片过渡到三维体芯片；其二、直接打印凝胶材质的微流控芯片；其三、针对微流控需要的3D打印工艺将会开发得到更多的重视；其四、基于打印工艺直接集成传感器及制动器到微流控芯片中；其五、基于3D打印的微流控芯片模块化组装，构成便携式POC系统。之前由于一些3D打印技术存在精度不够高，大部分在50~100μm精度，打印出来的通道不够小，打印通道的横截面粗糙，微通道透明度低等缺点，不适合用于微流体实验。制造体积更小、使用试剂量更少的微流控芯片的关键是需要一种具有非常高的打印分辨率的高精度3D打印机。深圳摩方以其专有的ProjectionMicro-Stereolithography（PμSL）工艺，是可以提供2 μm超高精度光固化3D打印技术解决方案的科技型企业，同时也开发了10μm和25μm高精度精度3D打印系统，支持打印高精度树脂、高强度树脂、耐高温树脂、柔性树脂、水凝胶、透明树脂、生物医疗树脂、韧性树脂和复合材料树脂。PμSL超高精度3D打印微通道极限加工能力测试PμSL超高精度3D打印微流控应用案例：岩心微流体阿联酋Khalifa University的T.J. Zhang教授和Hongxia Li博士，在知名期刊《Soft Matter》发表了一篇高质量文章“Imaging andCharacterizing Fluid Invasion in Micro-3D Printed PorousDevices with VariableSurface Wettability” 。研究人员在实验过程中使用微纳 3D打印设备，该设备具有2μm分辨率，50mm*50mm的加工幅面，加工微流控器件。这台设备来自深圳摩方材料公司，型号为nanoArch S130。基于微纳3D打印的微流控器件，结合多相流成像技术，研究微尺度多孔介质中的多相流动。 多孔微流控器件制造的工作流程如图（a）所示，第一步是对薄片图像或微CT扫描图像进行处理（红色部分），然后从处理后的图像中，选择一个区域并将其嵌入微模型设计中（蓝色部分），构建三维立体模型。第二步是使用切片软件将三维模型切成一系列图片，最后是通过2μm精度的微立体光固化3D打印机打印出微流控器件；（b）同一岩石模型在2μm和10μm两种不同打印精度下打印出的表面形貌；（c）打印的岩石模型（打印精度2μm）与微CT扫描图像（扫描精度8μm）的对比； 多孔介质中的流体渗透广泛存在于许多应用中，例如油气开采、二氧化碳封存，水处理等。流体渗透的动态过程会受到液体表面张力，多孔介质的表面润湿性，空隙拓扑结构以及其他参数的影响。在这项工作中，研究人员使用2μm精度的微立体光固化3D打印机打印出具有相似复杂孔喉特征的微模型。该模型的内部空隙结构来自于天然多孔介质（例如岩石）的薄片图像或微CT扫描图像。将不同的流体注入表面改性后的微模型中，我们可以借助于模型的高透明性直接在光学显微镜下观察和研究了在各种表面润湿性条件下的动态流体渗透行为。此外，我们还结合光学成像和数值模拟，系统地分析了残留液体分布，并揭示了四种不同类型的残留机制。 这项工作提供了一种新颖的方法，通过结合微尺度3D打印和多相流成像技术来研究多孔介质中的微尺度下的多相流动。 PμSL超高精度3D打印微流控应用案例：微型尖锐结构在声场激励下实现声流体芯片上非接触、损伤细胞搬运及三维旋转操作 北京航空航天大学机械工程及自动化学院的冯林教授课题组学生宋斌博士在国际期刊《Biomicrofluidics》发表了一篇高质量文章“On-chiprotational manipulation of microbeads and oocytes using acoustic microstreaminggenerated by oscillating asymmetrical microstructures”。研究人员在实验过程中使用了深圳摩方材料科技有限公司微尺度3D打印设备S140，该设备具有10um精度的分辨率，94*52*45mm大小的三维加工尺寸。基于该设备加工了尖锐侧边和尖锐底面微结构，通过PDMS二次倒模并与玻璃基底键合形成声流体芯片。该声流体芯片通过声波激励压电换能器振动，从而带动芯片内微结构振动在其周围产生局部微声流，最终实现卵细胞的三维旋转。该研究在细胞三维观测、细胞分析及细胞微手术方面有重大研究意义。 声流体芯片制备工艺如上图所示，先通过深圳摩方（BMF）10μm精度的微立体光固化3D打印机S140打印出微米级别的尖锐侧边和尖锐底面微结构(最小尖端20°)，再倒模出纯PDMS模具，然后经表面处理之后二次倒模获得的PDMS尖锐侧边和尖锐底面微结构。最后把PDMS二次倒模的结构与玻璃基底键合形成声流体芯片。 本研究声流体芯片的实验操作系统如上图a所示，主要观测系统和驱动系统两部分组成。上图b展示了声流体芯片的概念图，由受正弦信号激励的压电换能器振动，带动尖锐侧边和尖锐底面微结构振动，从而在相应的微结构周围产生微漩涡（如上图c所示）。在由微漩涡产生的扭矩作用下，最终实现了细胞的三维旋转。对应的微流道及微结构尺寸如上图d-f所示。 细胞三维旋转作为一项基本的细胞微手术技术，在单细胞分析等领域有着重大科学意义和工程意义。本文提出了一种基于声波驱动微结构振动诱产生微声流以实现细胞搬运及三维旋转的简单有效的方法。细胞旋转的方向和转速均可以通过施加不同频率和电压来实现。本研究以单细胞为操作对象，以微流控芯片为手段，以高通量全自动化多功能微操作为目标，为促进我国在微操作技术领域的发展以及生物医学工程交叉学科的革新，进一步为加强我国微纳制造水平提供系统性方法。 深圳摩方PμSL技术在超高精度、高效率加工方面有突出的优势，同时这一3D打印技术已被工业界和学术界广泛应用于复杂三维微流控芯片和微通道器件加工，在多个知名刊物发表成果。

p　　我国成功发射的长征五号B运载火箭搭载的新一代载人飞船试验船，成功完成太空中连续纤维增强复合材料的3D打印实验，这在国际上尚属首次。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/8048c4c5-db7a-4a11-bcdd-f219a91ca784.jpg" title="打印机本体.png" alt="打印机本体.png"//pp style="text-align: center "打印机本体 引自央视新闻/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/noimg/e177139b-2c3a-4a94-88ff-26f75e770ce8.gif" title="CASC标志.gif" alt="CASC标志.gif"//pp style="text-align: center "CASC(中国航天科技集团有限公司)标志 引自央视新闻/pp　　在这次任务中，该系统自主完成了连续纤维增强复合材料的样件打印，并验证了微重力环境下复合材料3D打印的科学实验目标。碳纤维增强复合材料是当前国内外航天器结构的主要材料，因其重量轻、强度高、耐高低温环境、空间打印过程安全、打印所需空间小，是未来空间3D打印最有前景的材料之一。因为太空是失重的环境，材料的成形和打印的精度控制起来都比地面要大；而3D打印机在解锁、打印、录像、跳转、锁定等整个过程中各项操作都是程序自主控制、无人干预。/pp　　随着太空3D打印技术快速发展，实现航天器零部件的“自给自足”正在成为可能，未来甚至可以通过太空3D打印实现按需制造以及空间站的在轨扩建。/pp　　br//p

近期，BMF摩方公司面向全球市场发布第二代超高精密微立体光刻3D打印系统microArch™ S240，该款新机在深圳研发生产，现已开启全球预售。microArch™ S240一直以来，摩方超高精密3D打印系统，以其超高分辨率和微尺度加工能力闻名于业界。那么，microArch S240作为第二代机型，拥有哪些特点呢？首先，S240保持了第一代S140打印机在高精密方面的特点——10μm打印精度，±25μm加工公差。同时，为了更进一步满足客户在精密结构件加工尺寸、加工效率及加工材料等方面的需求，S240具备更大的打印体积（100mm×100mm×75mm），打印速度提升最高10倍以上，能够生产更大尺寸的零部件，或实现更大规模的小部件产量。在打印材料方面，S240支持高粘度陶瓷(≤20000cps)和耐候性工程光敏树脂、磁性光敏树脂等功能性复合材料，极大满足了工业领域制造对产品耐用的需求，也为科研领域开发新型功能性复合材料提供支持。microArch™ S240使microArch S240超高精密3D打印机成为理想的科研和工业生产设备，其附加特性包括：①先进的薄膜滚刀涂层技术允许更高的打印速度，使打印速度最高提升10倍以上；②能够处理高达20000cps的高粘度树脂，从而生产出耐候性更强、功能更强大的零部件；③能够打印工业级复合聚合物和陶瓷光敏材料，包括与巴斯夫合作开发的全新功能工程材料。microArch S240技术原理microArch S240基于BMF摩方的专利技术——面投影微立体光刻技术（PμSL）构建，并融入了摩方自主开发的多项专利技术。摩方PμSL是一种微米级精度的3D光刻技术，这一技术利用液态树脂在UV光照下的光聚合作用，使用滚刀快速涂层技术大大降低每层打印的时间，并通过打印平台三维移动逐层累积成型制作出复杂三维器件。因其复杂精密零部件快速成型的特点，摩方PuSL技术成为众多领域原型器件开发验证和终端零部件小批量制备的最佳选择。这些领域包括：电子通讯、微电子机械系统、医疗器械、生物科技和制药、仿生材料、微流控、微观力学等众多领域。“microArch S240 是摩方的一款面向工业批量生产的超高精密3D打印机。”摩方首席技术官夏春光博士说道，“它不但解决了市场上高精密3D打印技术慢的缺陷，同时还极大放宽了精密3D打印对材料的要求，比如拓宽了树脂的粘度范围，树脂中添加纳米颗粒等。因此它极大的推动了高精密3D打印从科研向工业的扩展。”

BMF摩方公司面向全球市场发布第二代超高精密微立体光刻3D打印系统microArch™ S240，该款新机在深圳研发生产，现已开启全球预售。microArch S240一直以来，摩方超高精密3D打印系统，以其超高分辨率和微尺度加工能力闻名于业界。那么，microArch S240作为第二代机型，拥有哪些特点呢？首先，S240保持了第一代S140打印机在高精密方面的特点——10µm打印精度，±25µm加工公差。同时，为了更进一步满足客户在精密结构件加工尺寸、加工效率及加工材料等方面的需求，S240具备更大的打印体积（100mm×100mm×75mm），打印速度提升最高10倍以上，能够生产更大尺寸的零部件，或实现更大规模的小部件产量。在打印材料方面，S240支持高粘度陶瓷(≤20000cps)和耐候性工程光敏树脂、磁性光敏树脂等功能性复合材料，极大满足了工业领域制造对产品耐用的需求，也为科研领域开发新型功能性复合材料提供支持。技术原理 microArch S240技术原理microArch S240基于BMF摩方的专利技术——面投影微立体光刻技术（PµSL）构建，并融入了摩方自主开发的多项专利技术。摩方PµSL是一种微米级精度的3D光刻技术，这一技术利用液态树脂在UV光照下的光聚合作用，使用滚刀快速涂层技术大大降低每层打印的时间，并通过打印平台三维移动逐层累积成型制作出复杂三维器件。因其复杂精密零部件快速成型的特点，摩方PuSL技术成为众多领域原型器件开发验证和终端零部件小批量制备的最佳选择。这些领域包括：电子通讯、微电子机械系统、医疗器械、生物科技和制药、仿生材料、微流控、微观力学等众多领域。“microArch S240 是摩方的一款面向工业批量生产的超高精密3D打印机。”摩方首席技术官夏春光博士说道，“它不但解决了市场上高精密3D打印技术慢的缺陷，同时还极大放宽了精密3D打印对材料的要求，比如拓宽了树脂的粘度范围，树脂中添加纳米颗粒等。因此它极大的推动了高精密3D打印从科研向工业的扩展。”microArch S240 附加特性 使microArch S240超高精密3D打印机成为理想的科研和工业生产设备，其附加特性包括： 先进的薄膜滚刀涂层技术允许更高的打印速度，使打印速度最高提升10倍以上；能够处理高达20000cps的高粘度树脂，从而生产出耐候性更强、功能更强大的零部件；能够打印工业级复合聚合物和陶瓷光敏材料，包括与巴斯夫合作开发的全新功能工程材料。官网：https://www.bmftec.cn/links/4

近年来，3D打印技术在生物医药方面得到广泛的应用，并且也取得了诸多成就。研究人员可以根据不同患者的需求，采用3D打印个性化的生物材料，比如助听器、假肢制造、骨科手术、人工关节、人工外耳和牙齿种植等等方面。而且随着技术的不断发展，3D打印技术也应用到医学快速检测方面，其中美国宾夕法尼亚大学（Upenn）的科学家们开发出了一种低成本的3D打印产品可以快速检测寨卡（Zika）病毒（图1）。据悉这个3D打印的检测装置只有一个苏打水罐大小，成本仅2美元，而且无需用电，也不用专业技术人员操作。患者只需提供一份唾液样本，当遗传分析检测到病毒存在时，装置中可变色的染料将变成蓝色，由于其携带方便，因此也能够在野外使用。图1 寨卡（Zika）病毒 国内某医院也将3D打印技术应用于创伤感染检测方面，传统的实时荧光定量检测方法需要集成庞大、昂贵、精密的光学设备，不适合战场创伤感染的现场快速检测。新兴的电化学方法、HNB比色法、浊度法都需要开盖操作，易造成气溶胶污染，检测灵敏度不高，结果不易判断。他们利用BMF的3D打印技术成功研发出一款密闭性便携式检测装置，能保证37℃条件下恒温进行扩增反应，并进行核酸检测。该装置（如图2所示）包括顶盖、底垫、反应管和检测容器，其中顶盖可以拆分，不漏液，底部圆锥体为尖锐硬质材质，底垫为韧性材料，可在外力作用下顶破反应管底部，使反应液和缓冲液进入检测容器中，使试纸条浸在扩增反应后液体中，通过试纸条上的颜色变化进行核酸检测。图2 装置主要组成部件 为了保证在现场检测时底垫能够在受力下轻易破裂，保证观察液体能够混合，因此需要在该装置的底部设计一层薄膜（如图3红圈所示），厚度尺寸必须保证在0.05mm左右，使用传统的注塑加工方式，这个薄膜无法直接与装置成为一体，如果采用后期增加薄膜的方式，整个制造工艺就会很复杂，而且成本会增加很多，不利于大规模的推广使用，而采用3D打印的方式可以一体成型，成本也能够控制下来。图3 薄膜位置 这层0.05mm薄膜的打印质量决定了此检测装置的使用效果，客户经过多方考察与对比，最终选择了与深圳摩方材料（BMF）合作，BMF做为微纳级超高精度3D打印的全球领导者之一，其颠覆性精密加工能力得到客户的一致认可。其技术主要采用面投影微立体光刻（Projection Micro Stereolithography, PμSL）3D打印技术，非常适用于制作微尺度的复杂三维结构，有着高分辨率、高精度、跨尺度加工、适用材料广、加工效率高、加工成本低等诸多特点。 根据客户项目的具体需求，最终选择S140设备（图4）进行打印，这款设备光学精度达到10um，打印层厚10~40um，并且可以在同一个打印样品中，根据结构要求设置不同的层厚，提高打印效率，打印模型最大尺寸为94mm（L）*52mm（W）*45mm（H），而且其支持多种树脂材料打印，例如韧性树脂、耐高温树脂、生物医用树脂、柔性树脂等等，能够最大限度的满足不同客户的需求。图4 S140设备简图 该装置是一个开创性的解决方案，并且是在医疗检测使用3D打印的一个重要示例。再次证明了3D打印技术将是医疗行业不可或缺的一部分。官网：https://www.bmftec.cn/links/10

1880年，法国物理学家居里兄弟发现，把重物发在石英晶体上，晶体某些表面会产生电荷，电荷量与压力成比例。利用压电材料的这些特性可以实现机械振动（声波）和交流电的相互转换。打火机的点火装置，就是利用此原理进行打火。后来压电材料广泛应用于各种传感器（如图1）中，例如换能器、传感器、驱动器、声纳、手机和机器人等方面。图1 压电陶瓷传感器压电效应的产生是晶胞中正负离子在外界条件作用下出现相对位移，使得正负电荷的中心不再重合，导致晶体发生宏观极化。压电电荷的流动方向取决并且遵循其陶瓷和晶体材料的晶格排列，因此压电陶瓷和压电聚合物复合材料的压电常数与其结构组成有着密切的相关性。美国弗吉尼亚理工大学的郑小雨（Rayne Zheng）教授及其实验室的博士团队使用3D打印的方式实现了新型压电材料的制造，并且采用这种方法制备了具有高压电特性的材料，实现电压在任意方向可被放大、缩小和反向的特征。图2 高灵敏度压电材料的合成以及3D打印制造图3 压电材料3D打印制造（弗吉尼亚理工大学） 这种压电材料的制造方法为：首先采用功能化剂（三甲氧基甲基丙烯酸丙脂）共价接到PZT（锆钛酸铅压电陶瓷）颗粒上合成表面功能化的压电纳米粒子，表面通过硅氧烷键在表面留下自由的甲基丙烯酸酯（如图2-a）；通过提高表面功能化水平，提高复合颗粒材料的压电相应水平，使之达到最大（如图2-b） 最后通过面投影3D打印方式实现纳米颗粒的粘接成型（如图2-c和图3）,最终得到需求的压电材料结构，其显微镜结构（如图2-d）。基于此项技术，压电新型材料在很多领域得到应用P1多功能柔性可穿戴智能材料通过电压激活后能够设计和制造出一系列新型智能材料。该三维材料具有任意形状，任意内部结构复杂度，并且每一个节点、单元和材料本身任意部位均具有压电感应功能，无需任何附加传感器即可实现电压输出。根据该材料的特性，开发出了柔性压电材料（如图4），为将来可穿戴柔性器件开发做好基础准备。图4 打印的柔性材料薄片（弗吉尼亚理工大学）P2自感应吸能材料及护甲由于这种智能材料各个部位均具有压电感应，其打印支撑的三维结构将无需任何附加传感器，并探测出任意位置的压力或者震动。现有传感技术和结构损伤检测当中，需要在各个位置上布满大量的压电传感器，并且对于复杂结构，需要通过复杂算法优化计算，最终来确定传感器阵列的布置。然而，这种自感应三维材料，则可以通过任意位置的压电结构材料，首次解决了这项难题，并且通过智能桥梁结构得到验证（图5）。图5 智能桥梁检测实验P3矢量传感领域通过人工晶格设计制成的压电超材料，可以很灵巧的实现矢量探测传感功能，通过利用改型材料不同结构有不同压力静电相应的特性，设计如图(6-b)所示的结构，并对不同方向进行压力测试，可以实现三个方向的不同压电系数的压电材料制备。图6 力方向感知测试国内西安交通大学陈小明教授也在应用3D打印技术研究压电材料，其将压电聚合物或陶瓷与光敏树脂混合制备成复合材料，然后将复合材料利用深圳摩方（BMF）的3D打印设备S140进行打印成型，从而制成相应的压电器件。除此之外，利用3D打印技术可以制备具有多种微结构的器件（图7），相比于传统的微纳加工工艺具有成型快，成本低，可定制化等优点。打印的微结构复合压电器件相比于平模，极大的提高了压电输出，器件性能成倍增加。图7 3D打印的多种微结构压电器件图BMF的S140（图8）设备打印光学精度达到10um，打印层厚10~40um，打印幅面最大能够达到94mm(L)*52mm(W)*45mm(H)，而且其支持多种树脂材料打印，例如韧性树脂、耐高温树脂、生物医用树脂、柔性树脂等等，能够最大限度的满足不同客户的科研需求。图8 S140设备简图通过3D打印来实现各向异性和定向效应的高响应性压电材料，有效促进了3D传感器材料方向的发展。通过这种材料，用户可以为目标应用进行设计、放大和抑制等操作模式。这种新型结构与功能的压电材料突破了传统传感器整列部署的模式，通过3D打印制造方式为未来智能材料设计提供了一种思路。官网：https://www.bmftec.cn/links/10

随着3D打印在全球升温，并成为制造业发展的大势所趋，北京市也在技术创新行动计划中将其列为重大专项中的一大重点领域。北京商报记者昨日获悉，北京市政府将在未来五年直接组织推进3D打印产业集群式发展，并支持整合3D打印上下游资源，统筹全产业链协同发展，引导3D打印产业从制造业向服务业发展。　　昨日，北京市科委主任闫傲霜在向市十四届人大常委会进行首都科技创新体系建设情况的报告时透露，北京市今年将制定实施“技术创新行动计划(2013-2017)”，目前已初步确定信息技术及应用、生物医药与医疗健康、轨道交通科技创新、重点新材料先导工程、能源与环保、高端装备、现代农业和科技服务业八个重大专项。　　其中，高端装备产业在北京已具备基础和优势，而3D打印、智能机器人等未来制造业发展热点的纳入，给北京的高端装备制造业带来了新的挑战与机遇。　　同样在昨日举行的2013年世界3D打印技术产业大会透露，预计三年左右，中国国内3D打印产值可能达到百亿元。中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军表示，3D打印技术要产业化发展，关键在市场和应用。实际上，北京也意识到要扣住市场需求，3D打印的创意设计和应用格外关键。上述行动计划中特别提出，将引导3D打印产业从制造业向服务业发展，创新商业模式，开发培育新的需求，开拓形成新的市场。

6月19日，在第二届世界3D打印技术产业大会暨博览会专场推介会上，青岛市委常委、青岛高新区工委书记、管委主任陈飞介绍，青岛高新区正在积极筹建国内最大的3D打印产业研究院、青岛智能产业技术研究院和3D创新总部基地，产业特色初步显现。今后5年内，青岛高新区将面向全球着力聚集创新资源，突破产业关键技术，建设国内知名的3D打印创新产业集群，打造比较完整的3D打印产业链，将青岛高新区打造成为我国3D打印技术创新和产业化中心，全球3D打印技术领域创新的重要节点。　　目前，青岛高新区已将3D打印产业作为&ldquo 1+5&rdquo 主导产业体系中高端智能制造业的重要组成部分全力推进，已引进了西安交通大学快速制造国家工程研究中心卢秉恒院士团队、中科院自动化所王飞跃研究员团队、清华大学机械系等7个3D打印领域产业化项目。