現如今隨著科技的發展，3D打印在各個領域扮演著越來越重要的角色，誰也不會想到3D打（dǎ）印技術是未來的一大發展趨勢，很多年前的（de）我們更是無法想象。而在剛（gāng）剛過去的2016年中，通過使用3D打印技術的而生的製造品，再次（cì）刷新了我們的認知。在新年伊始之際，不（bú）如讓我們來看看去年3D打（dǎ）印（yìn）在航空航天、汽車、生物醫藥及建築行業四大領域都出（chū）現了哪些新突破應用吧（ba）。

航空航天領（lǐng）域

俄羅斯發射首顆（kē）3D打（dǎ）印的立（lì）方體衛星

 

2016年的（de）3月31日（rì）俄羅斯首個3D打印的立（lì）方體衛星（CubeSat）Tomsk-TPU-120，搭載一枚進步MS-2火箭進入國際空間站，並由空間（jiān）站（zhàn）上的宇航員通過太空行走將其放置在（zài）一個400公裏（lǐ）高的軌道上。 突破之處：這顆Tomsk-TPU-120衛星的外殼（ké）是使用經俄羅斯（sī）宇航局（ROSCOSMOS）批準的材料3D打印而成的。它的大部分部件都是塑（sù）料材料打印而（ér）成的。除（chú）此之外（wài），其電池組（zǔ）的外殼也是用氧化鋯陶（táo）瓷（cí）材料3D打印而成的，這也是世（shì）界（jiè）首次（cì）。

 

世界首架3D打印鋁（lǚ）製FPV競速無人機

 

2016年3月澳洲一（yī）家名為Fusion Imaging的公司，在知名在線3D打印服（fú）務平台（tái）Shapeways的幫助下，使用鋁（lǚ）質材料3D打印出了一家無人機，其飛行（háng）時（shí）速（sù）接近90英裏（144公裏（lǐ））每小時（shí）。

 

突破之處：這架強大的無人機的動力輸出主（zhǔ）要依賴於Lumenier 2206電機（jī）。其3D打印的鋁（lǚ）金屬臂非常輕盈，不僅起到了保護電線和電池的作（zuò）用，而且散熱性能也非常好。眾所周知，鋁是一種在航空（kōng）領域非常受歡迎的金屬材料，它的重量像塑料那樣輕，但是強度卻高得多。在這次3D打印製造的無人機中，使用了直接金屬激光熔（róng）融（DMLS）工藝用激光逐層熔化鋁質粉末而成。因此該無（wú）人機在機械指標上要高於一般的3D打印無人機。鋁材在震動這方麵表現得非（fēi）常出色。從某種角度看，它比碳纖維更好。在快速運動過程中（zhōng），它產生的螺旋槳渦流要少得多。

洲（zhōu）際導彈（dàn）3D打印部件的（de）飛行測試

 

軍工巨頭洛克希德·馬（mǎ）丁公司，在2016年3月14日至（zhì）16日，對其首（shǒu）個用在彈道導彈上麵的3D打印（yìn）部件進行了測試發射，這次測試發射總共使用（yòng）了三枚未（wèi）裝戰鬥部的三叉戟II D5艦隊彈道導彈，並從大西（xī）洋水下的戰略核潛艇上發射升空。

 

突破之處：此次（cì）測試的3D打印部件是（shì）一（yī）個“連接器後殼”，這件（jiàn）僅有1英寸（2.5厘米）寬的連接器後殼在3D打印時，先由3D打印機在打印床（chuáng）上鋪設一層薄薄的鋁合金粉末，然後高溫（wēn）的激光（guāng）或電子束在計算機的引導下（xià）融化指定（dìng）區域的粉（fěn）末，然後機器又鋪上（shàng）了另外一層粉末，這個過（guò）程不斷（duàn）重複，直至（zhì）3D對象被打印完成為止。在（zài）此之後，生產者所需要做的就是吹去多餘（yú）的粉末，並進行平（píng）滑處理和拋光。該工藝主要可以減少材料（liào）浪費，且生產周期與常規（guī）方法相比被縮（suō）減了一半。

 

空客接收首批帶3D打印燃油噴嘴的LEAP發動機成品

 

2016年4月2日，歐洲飛（fēi）機製造商空中客車公司接收了第一批兩台LEAP-1A發動機，這款發動機將用於空（kōng）客下一代的A320neo客機。

 

突破之處（chù）：LEAP是第一款采用了3D打印燃料噴嘴的飛機發動機，該燃料噴（pēn）嘴在3D打印使使（shǐ）用的材料是一種超級合金，除此之外，LEAP發（fā）動（dòng）機上還使用了完全用碳（tàn）複合材料製成的風扇葉片，以及使用又（yòu）輕又耐高溫的（de）陶瓷基複合材料（CMC）製（zhì）成（chéng）的零部件等。這些新技術使（shǐ）得LEAP的燃（rán）油效率比CFM之前（qián）最好的發動機還要高15%，並且減少了其碳（tàn）排放量（liàng）。

汽車領域

 

瑞（ruì）典車商用3D打印技術製造世界最（zuì）快汽車

瑞典跑車製（zhì）造商Koenigsegg（科尼塞克）推出了一款名為One:1的超（chāo）級汽車。One:1將是“世（shì）界（jiè）上第一輛巨汽車（megacar）”。它還是全球第（dì）一款功率重量比達（dá）到1：1的量產車（chē）——它的（de）重量為1340公斤並產生1322bhp（1340公製馬力），超過了當前的吉尼斯世（shì）界紀錄：1184bhp的布加迪威龍Super Sport。 

 

突破之處：One:1使用了3D打印的可變渦輪外殼，以提高響應和（hé）低端扭矩。該（gāi）公司還3D打印了（le）鈦合金排氣尾端件，節省了14盎（àng）司重量。另外的減量措施包（bāo）括使用高模量（liàng）纖維製成的（de）碳纖維底盤（pán），使其重量減輕了20%。由於鈦合金（jīn）排氣尾端件比較（jiào）大，使用（yòng）3D打印（yìn）技術花了整整三天才完成。對於量產車而言，這樣的生產效率是非常低了，但它不（bú）僅減輕了重量，而且隻需生產6件這麽複雜的零件。3D打印實現了設計師們想要的形（xíng）狀，而且讓工作流程變得可控。  

Local Motors推（tuī）出世界首（shǒu）輛3D打印電動公交車

 

2016年6月（yuè）16日（rì），來自美國（guó）亞利桑那州的3D打（dǎ）印汽車公（gōng）司Local Motors推出了一輛3D打印的自動駕駛電動公交車Olli，而且（qiě）這輛車的一部分是可回收的（de）。這是的一輛使用了IBM Watson的針對汽車的集中認知學（xué）習平台的汽車。

 

 

突破之處（chù）：Olli的3D打印汽車外（wài）殼下麵安（ān）裝的是世界上最先進的汽車技（jì）術，包括IBM的Watson Internet of Things for Automotive，這是一個基於雲計算的計（jì）算係統，可以通過置入車內的超過30個傳感器分析並學（xué）習收集到的大量交通數據。得（dé）益於Local Motors的開放（fàng）式汽車開發流程，這些傳感器（qì）可以根據（jù）乘客的需要和當地的特（tè）點（diǎn）進（jìn）行 調整。此外，這個係統還提供了專（zhuān）門的API（語音到文（wén）本、自然語言分類器、實體抽取和文本（běn）到語音等）用於為（wéi）這輛班車創建很多有用的特性。

奧迪計劃3D打印部（bù）件用在（zài）成品汽車上

 

全球著名汽車製造商奧（ào）迪公（gōng）司一貫標榜自己的先（xiān）進（jìn）科技，該公司的（de）口號是“科技領導創新（Vorsprung durch Technik）”。顯然他們在3D打印技術的應用上也不落人後，奧迪公（gōng）司使用金屬3D打印技術製造複雜金屬部件，並將其安裝在成品汽車上（shàng）。

 

 

突破之處（chù）：奧迪公司使（shǐ）用金屬3D打（dǎ）印工藝是那（nà）些具有複雜幾何形狀的（de）零部件的理想（xiǎng）選擇，像這樣的部件（jiàn）如果使用傳統（tǒng）製造手段，比如鑄造，往往費時（shí）而且昂貴。而且這（zhè）種3D打印部件（jiàn）使用（yòng）的是非常（cháng）精細的鋼鐵或者鋁質金屬粉末（mò），其顆粒尺寸不到人類發（fā）絲（sī）的一半，因此其致密度也要比鑄造（zào）出來的部（bù）件大。

Kabuku攜手本田打造出日（rì）本首輛3D打印汽車

 

2016年10月，日本3D打（dǎ）印公司（sī）Kabuku和著名車商本田公司合作（zuò），為該國糖果（guǒ）公司豐島屋（Toshimaya）3D打印了一輛很小的運輸車。據悉這也是日本第一輛全3D打印的（de）汽車。

 

突破（pò）之處：依靠其大規模定製解決方案和快速3D設計平台（tái），僅僅用了兩（liǎng）個就打造出了這款車，與傳統製造的微型車（chē）相比，不（bú）僅更快、成（chéng）本更低，而且非常適合用（yòng）於快遞業（yè）務。

 

EOS攜手威廉姆（mǔ）斯車隊將3D打印帶入F1賽場

 

工業級3D打印機生產商EOS與一級方程式（F1）賽車領（lǐng）域（yù）中大名鼎鼎的威廉姆斯（Williams）車隊合作，此次合作將使EOS 和威廉姆斯車隊向F1世界（jiè）充分展示3D打印（yìn）技術的力量，同時也有助於3D打印技（jì）術在汽車、軍工、航空航天和能源部門的轉化。

 

突（tū）破之處：3D打印機已經（jīng）融入威廉姆（mǔ）斯的（de）標準生產過程中。其工（gōng）程公（gōng）司主要使（shǐ）用兩種EOS高分子材料，主（zhǔ）要用於創建可用於功（gōng）能測試（shì）的穩定（dìng）部件，比如發動（dòng）機輔助設備、完整的齒輪箱部件的實物模型、到用於層壓製造的鑽模和夾具（jù）等；而另一方麵則用（yòng）於生產F1賽車上的（de）零部件，隻不過為了提升強度，還需要結合複合材料層合（hé）板。

 

生（shēng）物醫療

 

英國科學家開發出能替（tì）代軟骨的可3D打印生物玻璃

 

來自倫敦帝國學院（Imperial College London）和Milano-Bicocca大學的研究人員們（men）已經開發出一種生物玻璃材料可以模擬真（zhēn）正軟骨組織的減震和承重性。它可以通（tōng）過特定的配方來表現出（chū）不同的特性。科學家們希望能夠用（yòng）它來開發植入物以取代（dài）椎骨之間受損（sǔn）的軟骨盤。

 

突破之處：生物玻璃是由矽和（hé）一種叫做（zuò）聚己內酯的聚合物組成的。它（tā）能夠表現出類似軟骨的屬（shǔ）性，包括（kuò）柔軟、強韌、耐（nài）久而（ér）具彈性。它可以通過一種可生物（wù）降解的（de）墨水形式生成，使得研究人員可以將其3D打印成某種特定的結構以促進軟骨細胞在關（guān）節內的形成和生長——類似於（yú）它們在（zài）試管中所表現出的那樣。另外，當受到損傷時，它還顯（xiǎn）示出自愈的特性，這一特性使其很適合用作可（kě）靠的植（zhí）入物，而且當它以墨水的（de）形式存在時更容易3D打印。

可被人體吸收的（de）3D打印聚合物顱骨植入物

 

來自莫斯科國立（lì）科技大學（National University of Science and Technology，MISIS）的研究人員推出了一種新的3D打印骨植入物。該植入（rù）物是專門針對顱骨損傷（shāng）而研發的（de），可慢慢（màn）地被人體（tǐ）吸收並被天然骨（gǔ）組織（zhī）取（qǔ）代。

 

 

突破之處：在顱骨手術領域，這是一個重大的進（jìn）步。最重要的是，由於（yú）一種巧妙的形狀記憶收縮和增長工藝，植（zhí）入物能與患者（zhě）的顱骨實現完美的吻合。在根據特定的患者參數進行3D打印後，植（zhí）入物收縮至其原始尺寸的一半左右。手術期間，它（tā）被加熱並再次獲得其原始形狀和尺寸，這樣就確保了植入物能完全貼合患者的顱骨或下頜。

華裔科學家開發3D打印（yìn）聚（jù）合物支架治療食道癌

 

所有形式的癌症（zhèng）都是可怕的，但是食管癌尤其是患者的噩夢，它（tā）會讓患者非（fēi）常痛苦，是全（quán）世界第八常見的癌症，而且是最難治療的癌症之一。佛羅裏達大西（xī）洋大學（xué）（FAU，Florida Atlantic University）康雲清博士正在開發一種可生物（wù）降解的3D打印聚（jù）合物支架。該3D打印支架將作為食管癌的治療藥物傳遞係統，並可減少（shǎo）並發症的發生。

 

突（tū）破之處：在食道癌的治療中，通（tōng）過手術植入金屬網狀支架（jià）是一個（gè）比較常見的治療方式，但是這可能會導致讓人（rén）痛苦的並發症，比如出血、胸痛、穿孔和腫瘤生長等。然而3D打印支架是用（yòng）可生（shēng）物降解（jiě）聚合物製成的，它們會在通過（guò）手術放入病人你的食道中後逐步溶解、消失。治療完成後，也不需要外科（kē）醫生再通過手術移除支架（jià），會使患者在治療過程中更加舒服。

科（kē）學家製造出可打印器官組（zǔ）織的3D打印機

 

2016年2月，來自美國北卡羅萊納州維克森（sēn）林大學（Wake Forest University）再生醫學研究所的科學家們稱（chēng），他們已經創建了一台可以（yǐ）製造器官、組織和骨骼的3D打印機，理論上，這些打印出來的器官、組織（zhī）和骨骼能夠直接植入人體（tǐ）。

 

 

突破之處：維克森林（lín）大學的開發（fā）的這台3D打印機的結構使得它能夠（gòu）打印出可以容納血管的（de）組織，這意味著它們（men）可以獲得細胞生存所需要（yào）的氧氣和營養。這款集成的（de）組織器官（guān）打印機的發展方向（xiàng）是為人體的應用製造組織，以及打造出更加複雜的組織和器官，3D打（dǎ）印出來的產品沒（méi）有壞死或組織中細胞死亡的跡（jì）象。

突破（pò）性的（de）3D打印幹細胞移植手（shǒu）術在猴（hóu）子體內完（wán）成

 

目前，3D打印（yìn）可移植人體器官已成為現實。不（bú）過一些3D打印的可移植（zhí）器官還需要進行一些必要的評估和測試（shì）。我國的科學家（jiā）在幹細胞生物技術已經取得了重大突破，他們見證了植入30隻猴子中的3D打（dǎ）印幹細胞移植物的血管組織再生。

 

突破（pò）之處：手（shǒu）術後2天，3D生物打印的血管開始與恒河猴自己的腹主動脈合（hé）並，並且這個（gè）合並過程在短短一個月（yuè）內就完成了。在密切監測猴子的健康的幾個（gè）月後，3D打（dǎ）印的血管與猴子自己的（de）腹主動脈無異。此外，手術後就不需要除抗凝劑（jì）之外的治療了。這項在突破在3D生物（wù）打印領域是一個（gè）大新聞，是人造人（rén）體器官組織的裏程碑。

建築行業

 

世界首座全功（gōng）能的（de）3D打印辦公樓在迪拜落成

2016年5月迪拜（bài）第一個全功能的3D打印建築，同時也是世（shì）界上首個3D打印辦公室的落成。這座建在阿聯酋大廈（Emirates Towers）旁的獨特建築將成為迪拜未來基金會（huì）的臨時（shí）辦公室。

 

 

突破（pò）之處：這（zhè）座世界（jiè）上首個3D打印的辦公室空間占地250平方米，由一種特殊的水泥混合物和一套建築材料建成（chéng），為了安全起見，建築的外觀被設計為弧狀，這樣可以（yǐ）確保建築的穩定性（xìng）。施工方使用了一台20英尺高、120英尺深和40英尺寬的3D打印機（jī）。該打印機使用自動（dòng）化的機械臂來實現打印過程。值得一提的是（shì）這（zhè）座建築隻用了17天的時間就打印完（wán）成。

 

荷蘭混凝土3D打印技術公司推出可3D打印建築的砂漿

 

荷蘭混凝土3D打印技術公（gōng）司CyBe Additive Industries宣布，該公司的可3D打印砂（shā）漿已經研發完成，目標是將這種技術引入歐洲所有的建（jiàn）築工地。

 

 

突破之（zhī）處：特製的砂漿“線材（cái）”可以在幾分鍾內形成具有承載力的結構，從而有望大大加快構建速度，並在24小時內完成水泥的水化過程。與此同時他們特製的砂漿在製造過程中產生的二（èr）氧化（huà）碳比普通混凝土更少。

 

拉法基豪瑞聯合XtreeE打造出（chū）歐洲首個3D打印建（jiàn）築承重件

 

建築巨頭拉法基豪瑞（LafargeHolcim）公司與來自法國的初創公司（sī）XtreeE攜手，成功打造出了歐洲第一（yī）個3D打印混（hún）凝土承重結構件。並將其用於支撐普羅旺斯地區艾克斯中學操場上的一個屋頂。該承重柱（空心並填充（chōng）了一種高性能纖維增強水泥（ní）基複合材料Ductal，由Fehr Architectural組裝）也是歐洲的首個3D打印的混凝土結構件。

 

 

突破之（zhī）處：3D打印技術是一種能夠以高速度和合理的成本實（shí）現（xiàn）複雜建築結構的工具。此技（jì）術將推廣到（dào）三個特定的細分市場：高附加值建築結構、個性化經（jīng）濟住宅、預製建築構件的製（zhì）造。

伊朗用3D掃描和打印技術修複曆（lì）史古跡

 

在當（dāng）今的世界裏，將先（xiān）進的掃描方法（fǎ）和3D打印技術用於（yú）古跡和名勝（shèng）的恢複以及複製已經受到了各（gè）地很多博物館（guǎn）和文化中心的關注。伊朗便使用3D打印和掃描技術在規劃修複（fù）該國的一些最具曆史意義的古跡，並創建出精確的複製品。

 

突破之處：恢複和保存（cún）最古老的雕像、古跡和建築對於伊朗來說並不是新鮮事務，該國的文化遺產和旅遊組織長期以來一直就（jiù）將其作為（wéi）自己的主要優先（xiān）事務。而現在，得益於3D掃描和打印技（jì）術這（zhè）樣的先進技術的應用，無疑會（huì）加（jiā）強對文物的（de）保護力度。

 

知名建（jiàn）築師事（shì）務所DUS 3D打印8平米城市小屋（wū）

 

荷蘭建築（zhù）師事務所DUS Architects 在阿姆斯特丹的一個廢棄工業區內3D打印了一座獨特的小屋以及一個浴缸，該3D打印小屋結構緊湊且易（yì）於打印，體積為25立方米。它的牆壁（bì）十分特別，有（yǒu）一個不同尋常的帶有內部蜂窩結構的幾何牆結構。 DUS想借此表達（dá）我們如何可以為（wéi）那些突遭災害以及那些真（zhēn）正需要一個暫時容身之地的人創造出一個臨（lín）時住房。

 

突破之處：3D打（dǎ）印技術特別（bié）適用於為災區建造（zào）小型臨時住所。使（shǐ）用完後，建造小屋的生物材料（liào）可以被徹底粉碎，然後能（néng）被用來再次打印新設計。小屋和浴缸都是用生物塑料（liào）打印的，非常易於循（xún）環再利用。這些生物塑料既（jì）可以轉變成新的3D打印線材，也可以被簡單（dān）地就地銷毀。因此，當災害發生在偏遠地區時（shí），這是一個寶貴的潛在解決方案。

隨（suí）著科技的發展以及（jí）人們（men）生活質（zhì）量的提高，更優（yōu）越（yuè）的產物（wù）逐漸麵試，其（qí）中3D打印的產物便是其中之一。近年來3D打（dǎ）印技術以突飛猛進的發（fā）展方式，越加成熟，其實不僅（jǐn）在生物（wù）醫療、汽車、航空航天以及建築行（háng）業有所（suǒ）突破，現如今3D打印技術更多的是麵向於全方麵發展，我想在未來的幾年時間內，在（zài）食品、製造業等更多的行業內，會看（kàn）到更多3D打印技術的成果，不難想（xiǎng）象，在未來我們生（shēng）活的世界內，我們所使用的、食用的、乘坐的等（děng）等事物，都會有3D打印技術的影子。

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