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自然界中的骨骼、蠶絲、木材等生物材料能夠自組裝形成了一種分級復合構造的輕質結構，不僅擁有優(yōu)異的機械性能，還能夠重新循環(huán)再生長。瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員正是借鑒了自然界中生物材料的生長機理，采用分級3D打印液晶聚合物的方法制備出了一種可循環(huán)利用的新型輕質結構。 該技術利用熱致變液晶芳族聚酯中的剛性分子片段在熔融狀態(tài)下能夠自組裝形成液晶向列區(qū)的現(xiàn)象，研究人員采用FDM技術在材料的擠出成形過程中讓熔融液晶材料沿著打印路徑實現(xiàn)自組裝，從而實現(xiàn)了材料結構的各向異性生長，之后再結合材料的各向異性和由3D打印賦予的復合成型能力進一步優(yōu)化結構的機械性能，獲得能夠與傳統(tǒng)輕質材料的剛度、強度以及韌性相比擬的高強輕質結構。 [圖片] 圖1 FDM方法打印分級熱致型液晶聚合物（a）由剛性單體組成的芳族無規(guī)共聚酯構成的棒狀聚合物鏈；（b）熔融狀態(tài)下的剛性聚合物棒沿同一方向對齊；（c）局部對齊的向列區(qū)在聚合物中形成準各向同性區(qū)域；（d）加熱的噴嘴在擠出操作時利用拉伸力和剪切力對聚合物進行重整；（e）材料擠出后失去自身的取向；（f）沉積材料在一定高度的表面再次調整對齊并且形成核殼結構；(g-h)鏈末端通過熱處理進行化學交聯(lián)增加分子量 [圖片] 圖2 液晶聚合物長絲的性能與打印條件的關系 （a）核殼結構長絲的偽色掃描電子顯微圖像；(b-c) 核殼結構長絲橫截面的偏光顯微圖像；(d)X射線衍射表明取向聚合物的占比更高；(e) 垂直擠出的長絲強度和楊氏模量均隨著噴嘴直徑的減小而增大；(f) 水平打印的長絲強度和楊氏模量均隨著長絲高度的減小而增大；(g) 噴嘴溫度與室溫之間的溫差與長絲楊氏模量的關系；(h) 固態(tài)退火處理能夠通過增加聚合物分子量來提高性能 研究人員對打印出來的樣件進行力學性能測試，發(fā)現(xiàn)該熱致變液晶聚合物的自組裝形成各向異性的長絲能夠將材料韌性等機械性能提高到與現(xiàn)有輕質材料類似的程度。 [圖片] 圖3 3D打印的液晶聚合物層板以及部件的機械性能和復雜結構 （a）液晶聚合物開孔層壓板在張力作用下的力學性能；(b) 斷裂之前開孔的應變圖譜；(c) 液晶聚合物打印線和部件的比剛度、比強度和衰減性能；(d-e)具有復雜結構的3D打印液晶聚合物模型 該技術采用分級3D打印技術成功解決了傳統(tǒng)纖維增強型聚合物結構在性能上易脆裂、難以塑形的難題，能夠利用可回收材料再制造，突破了復合材料回收再利用的關鍵技術，成功實現(xiàn)了具有優(yōu)異機械性能輕質構件的制備，對于今后制備新型的人工輕質材料具有重大的意義。 參考文獻 Gantenbein S, Masania K, Woigk W, et al. Three-dimensional printing of hierarchical liquid-crystal-polymer structures[J]. Nature, 2018, 561(7722): 226.

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太空中的生物3D打印可能是我們最近聽說過的一個概念，但正如3D打印技術的情況一樣，在實際發(fā)生之前只有很短的積累！我們是否需要在太空中進行生物打??？我們難道不能在這里執(zhí)行如此復雜的任務嗎？答案當然是可以的。 但是關于空間生物打印的研究表明它在微重力環(huán)境中可能更有效。與此同時，長達數(shù)十年的其他星球探險將需要在船上進行生物打印，以治愈宇航員的疾病。 [圖片] 俄羅斯宇航員Oleg Kononenko 國際空間站將是進行此類演習的最好的地方，就在上個月，俄羅斯宇航員Oleg Kononenko代表他的國家成為第一個在太空進行生物打印的人。使用為空間環(huán)境創(chuàng)建的3D打印機，Kononenko能夠生產人類軟骨組織和嚙齒動物甲狀腺。 生物3D打印解決方案和Roscosmos都以Organaut 3D生物打印機。美國研究人員仍在按計劃進行自己的太空生物打印工作，計劃于2019年進行。 隨著3D打印開始成為主流，生物打印已成為醫(yī)療領域的核心焦點，展示了無限創(chuàng)新機會的潛力。環(huán)境是脆弱細胞發(fā)育的關鍵，即使在最好的研究實驗室中，脆弱細胞通常也不易維持。 Organaut通過擠壓注射器中的材料進行生物打印，使細胞生長成與研究人員一直希望的正常狀態(tài)不同的形式。去年10月，在聯(lián)盟號MS-10太空船上執(zhí)行任務失敗后，但該打印機最終還是交付給國際空間站使用。 [圖片] Organaut 3D打印機（照片來源：3D Bioprinting Solutions） 研究人員非常好奇微重力如何有利于生物打印和更成功的細胞和組織生長，以及最近在太空中使用這種技術來檢查其他醫(yī)學問題和問題的興趣，如有關輻射和人體的問題?！拔覀儗⒀芯窟@些結構是如何組合在一起的，以及它們的表現(xiàn)如何，”實驗室項目主管兼3D生物打印解決方案的管理合伙人Usef Hesuani說。 由于世界各地的科學家創(chuàng)建組織以進一步開展醫(yī)學研究，生物打印工作繼續(xù)取得進展。更終愿望包括在實驗室中制造人體器官。這種創(chuàng)新可能會對病情嚴重的患者如等候器官捐獻的人產生巨大影響。除此之外，3D打印器官提供了患者特異性護理的可能性，這可能意味著人們不用對感染，排斥和強烈并發(fā)癥的擔憂。 3D BioPrinting Solutions由INVITRO擁有，在整個歐洲擁有8個實驗室和1,000個辦事處，在Skokovo擁有一個基地。在2015年制造了鼠甲狀腺，該公司因其在生物打印方面的工作而聞名。

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據(jù)英國《每日郵報》當?shù)貢r間1月1日報道，杰米·米勒（Jamie Miller）需要一個假肢，于是他的父親卡勒姆（Callum ）購買了一臺3D打印機，他每天花數(shù)小時在網上學習如何為兒子用3D打印技術制作假肢。但是他并沒有滿足于只打印1只，現(xiàn)在已經為10歲的兒子杰米打印了9個3D打印假肢。 [圖片] 報道說，英格蘭東北部港市米德爾斯布勒的10歲男孩杰米·米勒，自出生起就沒有左手。 [圖片] 但活潑好動的他努力適應環(huán)境，3歲就學會了騎自行車，長大后他可以用一只手玩游戲，靈活度不遜于正常孩子。杰米6歲時，醫(yī)生建議父母讓孩子接受一項手術，切除他的幾個腳趾，用它們?yōu)樗鍪种冈煨汀? [圖片] 2017年，杰米的父親卡勒姆為一家汽車公司銷售零部件時，了解到一個慈善機構正在使用3D打印機制造機器人肢體，但需要18個月的等待期。 [圖片] 卡勒姆不想等了，他斥資購買了一臺3D打印機?？ɡ漳废却蛴⊥婢哂靡詼y試機器，然后從網上下載設計圖紙，為兒子打印3D手臂。 [圖片] 第1只手臂完成后，杰米穿戴上去學校上課，結果非常好，令人驚訝。接著卡勒姆又打印了8個不同款式的手臂，有的是卡通造型，有的裝上了LED燈。

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隨著網絡購物的普及，一種新型罪犯出現(xiàn)在了：包裹盜賊。你讓快遞小哥放在門衛(wèi)的包裹是不是隨時在掉？有時他們把自己偽裝成隨意的步行者，但他們實際上是走到門前并偷走最近交付的包裹。這種類型的犯罪在假期尤其有利可圖，因為人們訂購更昂貴的電子產品和玩具作為禮物送給他人。在前美國宇航局工程師馬克羅伯成為這些討厭的包裹盜賊的受害者之后，他要復仇......為了正義。 [圖片] 羅伯設計了火星探測器目前已登陸火星上的組件，所以他想要設計一個閃光炸彈誘餌包讓小偷上當。因此，羅伯開始了為期六個月的任務，包括創(chuàng)建定制電路板，設計和3D打印外殼，連接各種開關和電機，以及編寫代碼以使其正常工作。這不是一個普通的閃光炸彈，在打開時會拋出一縷閃光。這個閃閃發(fā)光的炸彈可以通過GPS跟蹤實現(xiàn)。一旦蓋子被抬起，一個特別設計的杯子就會充滿超細的閃光，它會被一個向各個方向噴射閃光的馬達快速旋轉。一直以來，四個全方位，云同步的攝像機會馬上拍攝到小偷。 然后重復激活一個臭屁噴霧，直到重新蓋上蓋子。 [圖片] 點評：千萬不要得罪文化人，文化人發(fā)起狠來，小偷都害怕！當然，為了抓小偷，工程師設計了價格不菲的設備，估計一般的包裹還沒有這套設備值錢，不過為了抓住小偷還是值得的。

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　　360度幻影成像屬于全息投影http://www.huomi360.cn/fqxty/ 的一種，觀眾可以圍繞三維成像系統(tǒng)走動一圈來觀看懸浮在半空的影像，成像效果非常逼真，讓人印象深刻，帶來很好的視覺體驗，也可配加觸摸屏實現(xiàn)與觀眾的互動。 　　360度幻影成像安裝原理 　　360度幻影成像系統(tǒng)將三維畫面懸浮在半空中成像。 基于分光鏡成像原理，通過對產品實拍構建三維模型的特殊處理，然后將產品三維模型影像進行疊加，構成了動靜結合的產品展示系統(tǒng)。不需要人們佩戴任何偏光眼鏡，在完全沒有束縛下就可以盡情觀看3D顯示特效。 　　 [圖片] 　　360度幻影成像功能特點 　　完全透明的360度空間成像，表現(xiàn)形式新穎，有空間感、透視感，形成空中幻象，亦可結合實物模型，實現(xiàn)影像與實物的完美融合，讓所展示的物品提升產品檔次和價值。 　　現(xiàn)場參觀者可通過操縱觸摸屏使3D產品模型進行旋轉，或部件分解。這樣，既可以達到人機互動的功能，又可以形象深入地了解展示的產品性能。 [圖片] 　　360度幻影成像產品優(yōu)勢 　　1、克服以大屏幕為主的傳統(tǒng)展示方式的弊端。 　　2、實現(xiàn)影像與實物的完美結合，非常適合于表現(xiàn)細節(jié)或內部結構較豐富的個體物品，大小尺寸可根據(jù)客戶要求定制開發(fā)。 　　3、應用多媒體全景展示形式，展示產品的內部三維全景和外部造型，消費者可以更自如的觀看展示。 　　4、現(xiàn)場參觀者可通過觸摸屏操作，操縱模型的旋轉，形象又深入地了解展示的產品。

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由韓國高等科學技術研究院（KAIST）材料科學系的Il-Doo Kim教授領導的一個研究小組成功地制作了3D打印定制電池。隨著電子設備的不斷縮小，它們的形狀更多地受到電池形狀的影響，因為電池沒有像微處理器，傳感器和電路板那樣以相同的速度收縮。如果電子產品要像許多人預測的那樣進入衣服和其他可穿戴設備，電池必須更好地符合可穿戴設備的形狀以避免笨重。 [圖片] 在與哈佛大學工程與應用科學學院Jennifer Lewis教授及其團隊的合作中，各種形狀的電池采用環(huán)保的Zn離子水性載體進行3D打印。 Zn2 +電荷載體比傳統(tǒng)的Li +更安全，因為它不含高度易燃的有機電解質，當暴露在氧氣和水分中時會燃燒。 鋅離子電池在正常的環(huán)境條件下是穩(wěn)定的，并且可以在不需要潔凈室和危險溶劑的情況下制造。 Kim教授解釋說，“使用含水電解質的鋅離子電池具有在環(huán)境條件下制造的優(yōu)勢，因此使用3D打印很容易制造定制電池組。” [圖片] 該團隊3D打印出環(huán)形以及H形和U形電池，它們具有非?？斓某潆娝俾剩瑑H需兩分鐘即可達到50％的容量。該環(huán)已被韓國化學技術研究所（KRICT）的Youngmin Choi博士證明可用作可穿戴光傳感器。 “3D打印電池可以輕松應用于小眾應用，如可穿戴，個性化，小型微型機器人，植入式醫(yī)療設備或具有獨特設計的微電子存儲設備，”劉易斯教授說。制作定制形狀的電池是擴展物聯(lián)網的必要步驟，3D打印肯定有助于促進這一步驟。

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科英布拉大學科技學院（FCTUC）與挪威科技大學研發(fā)合作伙伴SINTEF合作，開發(fā)出一種能夠生產大型金屬零件的新型6軸3D打印技術。 3D打印機可以從任何角度和平面制造零件，擴大了可能的幾何復雜度范圍。 [圖片] 該團隊由FCTUC機械工程系Norberto Pires教授協(xié)調，設想該系統(tǒng)用于制造航空和能源行業(yè)的組件。世界上最大的鋼鐵供應商之一，印度的塔塔鋼鐵公司，已經表達了對該技術的興趣。 3D打印機是一個靈巧的機器人手臂和同步模擬系統(tǒng)的結合，如Pires所解釋的，“同時模擬，涵蓋了幾個變量和參數(shù)”，如材料中的溫度和相位變化，“允許立即糾正任何可能的異常，通過反復試驗進行打印，直到達到所需的參數(shù)?！昂喍灾?，他們的3D打印機可以檢測打印中的問題并動態(tài)調整參數(shù)以提供解決方案。 他們面臨的障礙包括編寫“允許毫無問題地生成六軸或更多軸機器人的打印軌跡”的代碼，并“找到一種方法使現(xiàn)有的打印技術適應這種類型的系統(tǒng) - 自動化和集成技術。”此外，該系統(tǒng)需要“能夠結合模擬工具，實現(xiàn)零件參數(shù)的實時校正”，Pires說。 估計需要200萬歐元才能將這款3D打印機推向市場，因此一個研究中心聯(lián)盟已經向歐盟提交了一個項目，該研究中心包括里斯本新大學以及奧地利，德國，挪威和西班牙的大學。這項技術可以為制造和維修大型復雜部件節(jié)省工業(yè)公司的大量時間和金錢，因此我們希望很快能夠進行視頻演示，以激發(fā)投資者的興趣。

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沙特阿拉伯第一家3D打印的房子只用了兩天就完成了。整個2018年，全球關于3D打印房屋的報道非常多，沙特王國當然不會落伍，特別是考慮到他們的目標是到2020年達到60％的房屋所有權，到2030年達到70％。因為3D打印建筑成本要低得多。 3D打印的房屋，主要是因為它們需要更少的時間和人力，因此隨著更多的打印房屋，房屋所有權將增加。 [圖片] 荷蘭公司CyBe 3D在利雅得的國王哈立德國際機場以西的住房部土地上印刷了混凝土房屋，沙特住房部長Majed bin Abdullah Al-Hogail以及能源和礦產資源部副部長Eng Abdulaziz對其進行了檢查。Naji Atallah指出，如果不廣泛采用3D打印和增強現(xiàn)實，沙特阿拉伯的2030年愿景戰(zhàn)略“無法實現(xiàn)”。 該項目旨在證明3D打印房屋的可行性，并鼓勵更多私營企業(yè)投資該技術。 Majed bin Abdullah Al-Hogail部長說：“這個實驗讓我們了解建筑的未來以及王國在利用現(xiàn)代技術實現(xiàn)現(xiàn)代化建設方面的作用?！?

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哥倫比亞大學的一位研究人員創(chuàng)建了一臺3D食品打印機，用激光烹飪食物。 3D打印的食物正在快速傳播，但是大多數(shù)印刷食品在從3D打印機中出來進行烹飪后必須放入烤箱中。博士研究員Jonathan Bluthinger認為，這些過程可以合并，并說：“我們已經可以用激光烹飪食物，我們已經可以打印食物了，所以下一個合乎邏輯的步驟是將這兩個項目結合起來?！? [圖片] 食品印刷設備幾乎與其他所有3D食品印刷機一樣，通過擠出由混合食品成分（如土豆，大米和其他谷物，水果和蔬菜）制成的糊狀物。激光器由兩個伺服驅動的反射鏡反射，這些反射鏡將光束引導到印刷食品上，用精確的熱量模式烹飪它們。 Bluthinger的目標是創(chuàng)建可以輕松配置和共享的數(shù)字食譜，并說：“如果您嘗試用餐并喜歡它，您只需下載并發(fā)送給可以立即嘗試的朋友。這就像擁有一位可以完美復制任何餐點的私人廚師?！? [圖片] 擁有數(shù)字私人廚師有很多好處，因為機器可以創(chuàng)建符合特定營養(yǎng)指南的個性化膳食和飲食。 “此外，每個人都有自己的口味和飲食限制，因此當您引入數(shù)據(jù)驅動的健康方法時，您可以按人群實現(xiàn)定制和營養(yǎng)豐富的膳食。由于該機器具有所有成分的知識，因此可以以獨特的方式將它們組合在一起，并根據(jù)您的所有生物和營養(yǎng)需求進行定制?！?當以如此精確的水平使用微量營養(yǎng)素和常量營養(yǎng)素時，在保持營養(yǎng)含量的同時，更容易根據(jù)個人喜好塑造口味。激光還可以創(chuàng)造任何水平的完成和炭化，這極大地促進了令人愉悅的質地和口味，正如Bluthinger所說，“因此激光的一個主要優(yōu)勢是它們真正的高分辨率和對熱量去向的完全控制，這是真的有利于食品印刷應用。“ Bluthinger還評論了可以通過激光模擬的燒烤標記的視覺吸引力，“食物的視覺美感是我們注意到的關于質量的最重要的事情之一，所以如果你可以通過改變程度來調整食物的物理質量你可以讓它味道更好?！皩τ贐luthinger來說，達到主流采用3D打印食品的主要障礙不是技術，而是營銷。 “五十年后，它真的成為一個商業(yè)問題和教育過程，如何將它推銷給人們， 當你談論食品印刷時，常見的反應是一個奇怪的面孔，“Bluthinger說。 “對新技術持開放態(tài)度是件好事， 食品印刷首先聽起來像一種令人生畏的技術，但一旦你意識到食品配方的健康益處和可分享性，就不會這樣了。”

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　　全息幻影成像http://www.huomi360.cn/fhycx/ 從字面上理解，很多人可能會直觀的認為是幻影成像，其實不然，全息幻影成像就是全息投影，是一種將三維畫面懸浮在實景的半空中成像，形成空中幻象中間可結合實物，實現(xiàn)影像與實物的結合。 　　全息幻影成像原理 　　全息幻影成像技術原理是利用多媒體技術、虛擬成像技術等記錄并再現(xiàn)物體的真實三維圖像。將物體的全息影像投射到透明介質上，產生3D的立體觀影感，提升立體視覺效果。通過對指定事物進行實拍構建三維的立體模型投射到布景箱中的主體模型場景當中，構成動靜結合的影視畫面。 　　全息幻影成像技術特點 　　全息幻影成像的立體影像效果非常強大，可以在短短的幾十分鐘內，就能把很難用文字表達出來的歷史文化、人物、景象通過數(shù)字模型和投影技術栩栩如生地再現(xiàn)歷史虛擬場景。所展示的影像內容像是千年文物開了口，講述著一個個塵封了數(shù)千年的歷史故事，讓人非常驚嘆。 　　全息幻影成像技術應用優(yōu)勢 　　全息幻影成像技術將實景造型和虛擬影像的光學成像相結合，將需要指定拍攝的影像、人或物投射到主體模型的景觀中去。演示事件的發(fā)展變化過程，亦真亦幻，演示過程很直觀有趣，給人以一種身臨其境的感覺，讓人們流連忘返，留下難忘的印象。 　　全息幻影成像技術的應用 　　全息幻影成像應用領域非常廣泛，有各類博物館、科技館、企業(yè)展廳、產品展示、名人故居、百年古鎮(zhèn)、歷史名街、主題公園、遺址公園、城市規(guī)劃演示、圖書館、科技館、檔案館、展覽會、博覽會、名山大川等等。未來，幻影成像系統(tǒng)的發(fā)展前途將會越來越廣。