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上到火箭下到头盖骨,3D打印都能“印”出啥?

来源:中国数字科技馆
号外!号外!中国00后已经开始自制火箭了!
近日,南京航空航天大学大三学生自制火箭并成功发射的消息备受关注。
据了解,这已经不是他第一次自制火箭了——早在2020年,他就使用3D打印技术制作火箭主体结构零件,耗时半年成功发射回收火箭。今年2月,他又成功发射了第三代回收火箭。
不过,3D打印技术原来这么厉害的吗?竟然能造一个火箭出来?
可别不信,3D打印技术本事大着呢!
近年来,随着该技术的发展,3D打印已被成功应用于更多领域,大到国防航空航天、建筑工程、汽车家电产品,小到食品甜点、生物骨骼、服饰配件等。
航空航天领域
除了上边提到的使用3D打印技术制作火箭主体结构零件外,2020年5月,在新一代载人飞船试验船上还搭载了一台“复合材料空间3D打印系统”,在轨飞行期间完成了我国首次太空3D打印试验。科研人员将这台我国自主研制的“复合材料空间3D打印系统”安装在试验船返回舱中。
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。如果具备了在空间站里造东西的能力,就可以实现按需制造和空间站在轨扩建。
人文领域
2020年9月,洛阳龙门石窟奉先寺一尊流散百年的无量寿佛佛首实现了“身首合璧”。这尊无量寿佛建造于公元700多年,专家推断,佛首大概在上世纪20年代被盗。研究人员通过采集三维数据、建立三维模型,运用数字化3D打印技术重塑佛首。当3D打印的佛首置放于残缺不全的佛的身上,这尊残缺了近百年的无量寿佛终于完成身首合一,实现了佛像复原。
食品工业领域
食品领域的3D打印技术最常见的就是将3D打印技术与食品制造有机结合,通过计算机蓝图完成可食性原料的“搭建”工程,可以根据制作者的创新想法创造搭建出各种奇形怪状的食品。例如3D打印巧克力、面团、菜泥、肉糜、披萨等。
也有不同于“搭建”作用的3D生物打印——3D打印肉就是与培养肉技术相结合,利用3D打印技术对猪肉、牛肉等在实验室里培养制造的技术。也就是构成肉类的原料是不同类型的细胞的混合体。是“生物制造”的一种生物组其使用的“生物墨水”织工程技术。
但绝大多数实验室“培养”出来的肉都是组织松散的肉末,无法呈现出真正的肉质结构。所以,大阪大学的科学家们以和牛的组织结构作为蓝图,开发了一种新的3D打印方法。即用和牛的卫星细胞和脂肪干细胞,在合适的实验室条件下,借助3D打印技术,将形成的长管模拟大理石花纹进行堆叠,再垂直切片,精细复刻了和牛牛肉大理石花纹。制造出包括肌肉、脂肪或血管在内的单个纤维,然后将纤维按照组织学结构在三个维度上排列,以再现真正的和牛肉的结构。
医学领域
46岁的西安市周至县农民胡某,2013年10月盖房时不慎从3层楼跌落,导致左脑盖凹陷,从正面看好像只有半个头颅。后接受了整形外科、神经外科及眼科联合手术,将3D打印的缺损颅骨外形钛网成功植入,并利用镜像技术使头颅左右两侧完全对称。
2014年8月,一名脊椎长有恶性肿瘤的12岁男孩不得不移除掉肿瘤所在脊椎,北京大学研究团队尝试先进的3D打印技术,成功地为其植入了3D打印脊椎,属全球首例。
2015年1月,迈阿密儿童医院有一位患有“完全型肺静脉畸形引流”的4岁女孩由于疾病呼吸困难免疫系统薄弱,心血管外科医生借助3D心脏模型的帮助,通过对小女孩心脏的完全复制3D模型,并在模型上预演复杂的心脏手术、确定计划,最终成功地为小女孩实施了永久手术,小女孩的血液恢复正常流动。
3D打印技术,3D打印应用领域有哪些,3D打印技术真有那么厉害吗
类似的事件还有很多很多,而3D打印技术就以不同的方式存在于各个领域当中。未来,随着3D打印机、材料和后处理技术的发展,3D打印的应用领域也一定会不断扩大!
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[责任编辑:刘兴飞]
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