近期，我們從新聞里就可以看到3D打印前沿技術(shù)領(lǐng)域正逐漸散發(fā)著光芒。在全球3D打印產(chǎn)業(yè)人士的持續(xù)努力下，3D打印技術(shù)以及其前沿性的應(yīng)用又得到了進一步的升華。如今，我們曾經(jīng)的“幻想”正一步步走向現(xiàn)實，你準備好接受這一切了嗎？

太空中3D打印真正的活體心臟

    這將是一個巨大的醫(yī)學(xué)突破，并會改變等待心臟移植手術(shù)的患者的生活：3D打印一顆人類的心臟。這件事聽起來似乎很瘋狂，但是來自美國印第安納州的一家名為Techshot的公司正在努力將它變成現(xiàn)實現(xiàn)。

     但是，迄今為止，盡管3D打印技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了很長的路，我們能夠看到各種各樣的3D打印零件、產(chǎn)品、玩具、植入物假體等，但是要打印出器官依然很難。為此，Techshot別出心裁，正在與另外兩家公司合作，希望能夠在太空零重力狀態(tài)下創(chuàng)建一顆人類的心臟�！澳壳叭藗冊�3D打印沒有很多血管的骨組織方面取得了進展，但是真正的問題是血管，是如何讓血管在組織內(nèi)生長�！盉oland說。目前世界各地的科學(xué)家們都在嘗試生物打印器官，但都沒有取得突破�！罢嬲�的關(guān)鍵在于如何讓細胞生長，由于地面上的重力問題，人們已經(jīng)嘗試了10到15年，一直不能實現(xiàn)血管化，只有血管化之后，細胞才能夠在該結(jié)構(gòu)中生長�！盫ellinger解釋說。

      這就是為什么這支團隊想到太空里試試�！爸亓κ堑孛嫔系囊粋�阻礙，在太空里由于沒有重力，就為制造一個更加完美的結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了機會�！盫ellinger說。最近，該研究團隊把他們的設(shè)備帶到了奧蘭多和并成功地在零重力模擬器中對它進行了測試,之前我們也曾經(jīng)報道過這件事�！拔覀冊谶@個過程中實際上在用活的人類干細胞打印嬰兒的心臟結(jié)構(gòu)。我們下一步的計劃是使用同一臺機器，把它掛在一枚可以進入地球軌道的探空火箭上，再下一步我們將把這項技術(shù)放在國際空間站上�！盫ellinger說�？茖W(xué)家們希望，他們的設(shè)備能夠在國際空間站上3D打印出首個人類心臟�！癗ASA對這非常感興趣。”Vellinger說。Boland說，第一次移植指日可待。“我們預(yù)測到2024年，我們將從太空帶回一個可移植的器官。”他說�！半S著各方面的技術(shù)逐步具備，再加上太空環(huán)境，我們認為這是一個取得重大突破的真正機會。”Vellinger補充說。

重塑材料結(jié)構(gòu)的3D打印研發(fā)技術(shù)

    不論在建筑業(yè)、航空航天業(yè)還是電子工業(yè)中，選擇材料都是一件困難的事情�，F(xiàn)有的材料均有一些局限性，導(dǎo)致設(shè)計制造時要為它們妥協(xié)。不過情況正在發(fā)生改變，阿拉伯聯(lián)合酋長國的馬斯達爾學(xué)院正在進行的一項研究，科學(xué)家們希望通過重新設(shè)計現(xiàn)有材料的內(nèi)在幾何結(jié)構(gòu)，3D打印出適用于特定用途的高性能材料。Rashid Abu Al-Rub 教授和他的團隊目標明確，他們并不想重新創(chuàng)造材料，而是選擇了專注于改變我們所熟知的塑料、金屬、水泥等材料的內(nèi)在幾何構(gòu)造。這種對材料根本上的改變使得 Abu Al-Rub 的團隊能夠控制材料的機械、導(dǎo)熱和導(dǎo)電的屬性，他們甚至能夠突破一些材料原有的特性。

    通常，密度和強度是緊密相關(guān)的。強度較高的金屬密度高，質(zhì)量大；而強度低的海綿則密度低，質(zhì)量小。但改變了鋁材的內(nèi)在結(jié)構(gòu)之后，“新”的材料能夠同時具有輕量和高強度的特性。其中原理和埃菲爾鐵塔相同，是獨特的結(jié)構(gòu)而不是高強度的特種材料讓這座鐵塔高聳入云。Abu Al-Rub 團隊在研究中開發(fā)了一款計算機模型，這個模型能夠生成上千種現(xiàn)有材料的幾何結(jié)構(gòu)供不同行業(yè)選擇。這些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的尺寸有時是納米級的，多虧了 3D 打印技術(shù)的進步才讓它們走出了計算機。

該團隊表示他們的研究可能改變未來的材料設(shè)計。目前他們正在尋找業(yè)界伙伴合作，初步嘗試將研究成果商業(yè)化。

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