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2020-06-01

科研进展正zai改bianzhou这项曾经de利基技术de面貌。

一个金shu平台cong一片液态树脂中升起来,随zhi出现liao一个精致de白色moxing——就像一个光滑de物ticong一片泻湖中逐渐现shen。

这shi世界shang最快de树脂3D打印服务,它可yizaiji小时内打印出与人ti尺寸相当de结构。这台gao速树脂3D立ti打印机you美国西bei大学de化学家Chad Mirkin及其tong事研发,并zai去年十月报到liao这一研究成果[1],这shi3D打印领域de重大tupo,拓宽liao这一原本只neng制zao小xing低精度原xingling件de技术deyingyongfan围。3D打印技术不仅bian得geng快、打印尺寸geng大,tong时科学家men籫u岢鲆幌盗写磟ao性de技术改进手段,研发出强度genggaodecai料,甚至zaidan一shang混合liao多zhongcai料进行打印。

Chad MirKin位于美国西bei大学de实验室中有一台树脂打印机,它可yizaiji小时内制zao出与人ti尺寸相当de结构。图片来yuane鱞ei大学。

运动服zhuang厂、航空航天制zao商和医liaoqi械公司du十分渴望有xiao利yong3D打印de优shi。哈佛大学decai料科学家Jennifer Lewis说:“虽然duan期内我men还不nengzai家里快速打印出修理汽车所需deling件,dan这一技术已被zhu流制zao公司caiyong。”

这项最新技术ye觴ing芯咳藋uan带来经济shou益,像 Lewis 和 Mirkin一样,他men中dehen多人已经开shi对自己de成果进行商业化de尝试。英国xie菲尔德大学de冶金学家Iain Todd表示:“3D打印技术de进步可yirang我men通过超乎想xiangde方式来利yong这些cai料,这rangcai料科学家men十分xing奋,ye将rang人men逐渐xi惯于3D打印de全新事物。”

congling件到

三wei打印ye被称为增cai制zao,与cong整kuaide原料切削和mo削制zao或cong利yong熔融金shu和mo具进行铸zaode传统工yi流cheng不tong,3D打印shi一zhong自底向shangde制zao过cheng。它具有较低decai料消耗和gao度deding制化neng力,neng够制zao像网格这样传统方法nanyi制zaode复杂结构。

业余爱好者使yongde低成本机qi通过将塑料成fende原料线yuanyuan不断送rujia热houdepen嘴中,随houpen嘴将融化houde塑料不断ji出,一层jie一层地向shang构建she计de结构,这ye被称为熔融沉积成xing工yi(fused deposition modelling,FDM)。dan3D打印所涵盖de技术远远不止于此,最早de方法zhi一就shi利yong紫外激光对光敏树脂进行逐层sao面gu化,这一概念可yizhui溯到1984年Chars Hu[2]dezhuan利,他tong时yeshi美国nan卡罗来na州3D Systems公司de创shi人。

最新de3D打印技术,包括Mirkinde技术zai内,仍然zai使yong光敏树脂,dan随zhoubei卡罗来na大学教堂shan分校de化学家、cai料科学家Joseph DeSimone领导de团队zai2015年报告出改进方法hou[3],3D打印de速度和尺寸秊ia衛iao大幅提升。早期de3D打印机速度较慢,打印de尺寸较小,并且容易产生分层、有瑕疵de脆弱结构。这zhong打印技术只neng有xian地yingyong于快速原xingshe计,为基于传统方法de正式生产制zao塑料moxing。作为研究领域来说,这zhong打印技术还无法ling研究人yuan满yi,ao大利亚墨尔本mona什大学degao分子科学家Timothy Scott表示:“yong这zhong方法只neng制zao一些小ling件和小玩yi儿,na对于一个gao分子化学家来说十分无趣。”


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