現如（rú）今隨著科技（jì）的發展，3D打印在各個領域扮（bàn）演著越來越重（chóng）要的角（jiǎo）色，誰也不會想到3D打印技術是未來的一大發展趨（qū）勢，很（hěn）多年前的我（wǒ）們更是無法想象。而在剛剛過去的（de）2016年中，通（tōng）過（guò）使用（yòng）3D打印技術的而（ér）生的製造品，再次（cì）刷新了我們的認知。在新年伊始（shǐ）之際，不如讓我們來看看去年（nián）3D打印在航空航天、汽車、生物醫藥及建築行業（yè）四大領域都出（chū）現了哪些新突破應用（yòng）吧。

航空航天領域

俄羅斯發射首（shǒu）顆（kē）3D打印的立方體衛星

 

2016年的3月31日（rì）俄羅（luó）斯首個3D打印的立方體衛星（CubeSat）Tomsk-TPU-120，搭載一枚進步MS-2火箭進入國際空間（jiān）站，並由空間站上的宇航員通過太空行走將其放置（zhì）在一個400公裏高的軌道上。 突破之處：這顆Tomsk-TPU-120衛星的外殼是使用經俄羅斯宇航局（ROSCOSMOS）批準的材料（liào）3D打印而成的。它（tā）的（de）大部分部件都是塑料材料打印而成的。除此（cǐ）之外（wài），其電池組的外（wài）殼也（yě）是用氧化鋯陶瓷材料3D打印而成的，這也是世界首次。

 

世界首架3D打印鋁製FPV競（jìng）速無人機

 

2016年（nián）3月澳洲一家名為Fusion Imaging的公司（sī），在知名在線3D打印服務平台（tái）Shapeways的幫助下，使用鋁質材料3D打（dǎ）印出了一家無人機，其飛行時（shí）速接近90英裏（144公裏）每小時。

 

突破之處：這架（jià）強大的無人機的動力輸（shū）出主要（yào）依賴（lài）於Lumenier 2206電機。其3D打印的鋁金屬臂非常輕盈，不（bú）僅起到了保護電線和電池（chí）的作用，而且（qiě）散熱性（xìng）能也非（fēi）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（cái）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（jī）中，使用了直接金屬激光熔融（DMLS）工藝用激光逐（zhú）層熔化（huà）鋁質粉末而成。因（yīn）此該無人機在機械（xiè）指標上要高於一（yī）般的3D打印無人機。鋁材在震動這方麵表現得非常出色。從某種角度（dù）看，它比碳纖維更（gèng）好。在快速（sù）運（yùn）動過程中，它產生的螺旋槳渦流要少得（dé）多。

洲際導彈（dàn）3D打印部件的飛行測試

 

軍工巨頭（tóu）洛克希德·馬（mǎ）丁公司，在2016年3月14日至16日，對其首個用在彈道導彈上麵的3D打印部件進行了測試發射，這（zhè）次測試發射總共使用了三枚未裝戰鬥部的三叉戟II D5艦（jiàn）隊（duì）彈道導彈，並從大西洋（yáng）水（shuǐ）下的（de）戰略核潛艇上發射（shè）升空。

 

突破之（zhī）處：此次測試的3D打印部件是一個“連接器後殼”，這件僅有（yǒu）1英寸（2.5厘米）寬的連接器後殼在3D打印時（shí），先（xiān）由3D打印機在打印床（chuáng）上（shàng）鋪設（shè）一層薄薄的鋁（lǚ）合金粉末，然後高溫的激光或電子（zǐ）束在計算機的引導下融化指定（dìng）區（qū）域（yù）的粉末（mò），然後機器又鋪上了另外一層粉末，這個過程不斷重複，直至3D對象被打印完（wán）成為止。在此之後，生產者所需要做的就是吹去（qù）多餘的粉（fěn）末，並（bìng）進行平滑處理和拋光。該工藝主要可以減少材料浪費，且生產周期與常規方法相比被縮減了一半（bàn）。

 

空客（kè）接收首（shǒu）批帶（dài）3D打印燃油（yóu）噴嘴的LEAP發動機成品

 

2016年4月2日，歐洲飛機製造商空中客車公司接收了第（dì）一批（pī）兩（liǎng）台（tái）LEAP-1A發動機，這款（kuǎn）發動機將用於空客下一代的A320neo客機（jī）。

 

突破之處（chù）：LEAP是第一款采用（yòng）了3D打印燃料噴嘴的飛機發動機，該燃料（liào）噴嘴在3D打（dǎ）印使使用的材料是一種超級合金，除此之外，LEAP發動機上還使用了完全用（yòng）碳複合材料製成的風扇葉片（piàn），以及（jí）使用又輕又耐高溫的陶瓷基複合（hé）材料（CMC）製成（chéng）的（de）零部件等。這些新技術使得LEAP的燃油效（xiào）率（lǜ）比CFM之前最好的發動機還要高15%，並且減少了其碳排放量（liàng）。

汽車領域

 

瑞典車商用3D打印技術製造世界最快汽車

瑞典跑車製造商Koenigsegg（科尼塞克）推出了一款名為One:1的（de）超（chāo）級汽車。One:1將（jiāng）是（shì）“世界上第一輛巨汽車（chē）（megacar）”。它還是全球第一（yī）款功率重量比達到1：1的量產車——它的重量為1340公斤並產生1322bhp（1340公製馬力（lì）），超過了當前的吉尼斯世界紀（jì）錄（lù）：1184bhp的布加迪威龍Super Sport。 

 

突（tū）破之處：One:1使用了3D打印的可變渦輪外殼，以提高響應和低端扭矩。該公司還3D打（dǎ）印了鈦合金排（pái）氣（qì）尾端件，節省了（le）14盎司重量。另外（wài）的減量措施包括使用高模量纖維製成的碳纖維底盤，使（shǐ）其重量減輕了20%。由於（yú）鈦合金排氣尾端件比（bǐ）較大，使用3D打印技術花了整整三天才完成（chéng）。對於量產車而言，這樣的生產效（xiào）率是（shì）非（fēi）常低了，但它不僅減輕了重量，而且隻需生（shēng）產6件（jiàn）這麽複雜的零件。3D打印實現了設計師（shī）們想要的形狀，而且讓工作流程變得可控。  

Local Motors推出世界首輛3D打印電動公交車

 

2016年6月16日，來自美國亞利桑那州的3D打印汽車公司Local Motors推出（chū）了一（yī）輛3D打印的自動駕駛電動公交車Olli，而且這輛車的（de）一部（bù）分是可（kě）回收的。這（zhè）是的（de）一輛使用了IBM Watson的針對汽車的集中認知學習平台的汽車。

 

 

突破之處：Olli的3D打印汽車外殼（ké）下麵（miàn）安裝的是世（shì）界上最先進的汽車（chē）技術，包括IBM的Watson Internet of Things for Automotive，這是一個基於雲計算的計算係統，可以通過（guò）置入車內的超過30個（gè）傳（chuán）感器分析並學習收集到的（de）大量交通數據。得（dé）益（yì）於Local Motors的開放式汽車開發流程，這些傳感器可以根據乘客的需要和當地的特點進行 調整（zhěng）。此外，這個係統還提供了專（zhuān）門的API（語音到文本、自然語言分類器、實體（tǐ）抽取和（hé）文本到語音等）用於為這輛班車創建很多有用的特性。

奧迪計（jì）劃3D打印部件用在成品（pǐn）汽車上（shàng）

 

全球著名汽車製（zhì）造商奧迪公司一貫（guàn）標榜（bǎng）自己的先進科技，該公司的口號（hào）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（yìn）技術製造複雜金屬部件（jiàn），並將其安裝在成品汽車上。

 

 

突破（pò）之處：奧迪公司使用金屬3D打印工藝是（shì）那些具有複（fù）雜幾何形狀的零部件的理想選擇，像這樣的部件如果使用傳統製造手段，比如鑄造，往往費時而且昂貴。而且這（zhè）種3D打印部件使用的是非常精細的鋼鐵或者鋁質金屬粉末，其顆粒（lì）尺寸不到人類發絲的一半，因此其致密度也要比鑄（zhù）造出（chū）來的部件大。

Kabuku攜手本田打（dǎ）造出日本（běn）首輛3D打印汽車

 

2016年10月，日（rì）本3D打印公司Kabuku和著名車（chē）商本田公司合作，為（wéi）該國糖果公司豐島屋（Toshimaya）3D打印了一輛很小的運輸車。據悉這也是日（rì）本第一輛全3D打印的汽車。

 

突（tū）破之處：依靠其（qí）大規模定製解決（jué）方案和快速3D設計（jì）平台，僅僅用了兩個就打（dǎ）造出了這款車，與傳統製造的微型車相比，不僅（jǐn）更快、成本更低，而且非常適合用於快遞業務。

 

EOS攜手威（wēi）廉姆斯（sī）車隊將3D打印帶入F1賽場

 

工業級3D打（dǎ）印機生產商EOS與一級方程式（shì）（F1）賽車領域中大名鼎（dǐng）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世界充（chōng）分展示3D打印技術的力量，同（tóng）時也有助於3D打印技術在汽車、軍工、航空航天和能源部門（mén）的轉化。

 

突破之（zhī）處：3D打印機已（yǐ）經融入威廉姆（mǔ）斯的標準生產過程中。其工程公司主要使用兩種EOS高分子材料，主要用於創建（jiàn）可用（yòng）於功能測試的穩定部件，比如發動機輔助設備、完整的齒輪箱部件的實物模（mó）型、到用於層壓製造的鑽模和夾具等；而另（lìng）一方麵則用於生產F1賽車上的零部件，隻（zhī）不過為了提升強度，還需要結（jié）合複合材料層合（hé）板。

 

生物醫療

 

英國科學（xué）家開（kāi）發出能替代軟骨的可3D打印生物玻璃

 

來自倫敦帝國學（xué）院（Imperial College London）和Milano-Bicocca大學的研究人員們已經開發出一種生物玻璃（lí）材料可以模擬（nǐ）真正軟骨組織的減震和（hé）承重性（xìng）。它可（kě）以通過特定的配方來表現（xiàn）出（chū）不同的特性。科學家們希望能夠用它來開發植（zhí）入物以取代椎骨之間受損的軟骨盤（pán）。

 

突破之處：生物玻璃是由矽和一種叫做聚己內酯的聚合物組成的。它能夠表現出類似軟骨的（de）屬性，包括柔軟、強韌、耐久而具彈性。它可以通過一種可生物降解的墨水形式生成，使得研究人員可以將其3D打印成某種特定的結構（gòu）以促進軟骨細胞在關節內的形成和生長——類似於它們在（zài）試（shì）管中所表現出的那樣。另（lìng）外，當受（shòu）到損傷時，它還顯示出自愈的特性（xìng），這一特性使其很適合用作可靠的植入物，而且當它以墨水的形式存在時更容易3D打（dǎ）印。

可（kě）被人體吸收（shōu）的3D打印聚合物顱骨植入物

 

來（lái）自莫斯（sī）科國立科技大學（National University of Science and Technology，MISIS）的研究人（rén）員推出了一種新的3D打印骨植入物。該（gāi）植入物（wù）是專（zhuān）門針對顱骨損傷而研發的，可慢慢地被人體吸收並被天然骨組織取代。

 

 

突破之處：在（zài）顱骨手術領（lǐng）域，這是一個（gè）重大的進步。最重要（yào）的是（shì），由於一種巧（qiǎo）妙的（de）形狀（zhuàng）記憶收（shōu）縮和增長（zhǎng）工藝，植入物能與患者的顱骨實現完美的吻合（hé）。在根據特定的患者參數進行3D打印後，植入物收（shōu）縮至其原始尺寸的一半左右。手術期間，它被加熱並再次獲得其原始形狀和（hé）尺寸，這樣就確保（bǎo）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打印聚合（hé）物（wù）支架（jià）治療食道癌

 

所有形式的癌症都（dōu）是可怕的，但（dàn）是食管癌尤其是患者（zhě）的噩夢，它會讓患者非常痛苦，是全世界第八常見的癌症，而且是最難（nán）治療的癌症之一。佛羅裏達大西洋大學（FAU，Florida Atlantic University）康雲清博士正在開發一種可生物降解的3D打印聚（jù）合（hé）物支架。該3D打（dǎ）印支架（jià）將作為（wéi）食（shí）管癌的治療藥物傳遞係統，並可減少（shǎo）並發症的發生。

 

突破之處：在食道癌的治療中，通過手術植入金屬網狀（zhuàng）支架是一個比較常見的治療方式，但是這可能會導致讓人痛苦的並（bìng）發症，比如（rú）出血、胸痛、穿孔和腫瘤（liú）生長等。然而3D打印（yìn）支架是用（yòng）可生物降解聚合物製成的，它們會在通過手（shǒu）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（wài）科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。

科學家製造（zào）出可打印器（qì）官組（zǔ）織的3D打（dǎ）印機

 

2016年2月，來自美國北卡羅萊（lái）納州維（wéi）克森林大學（Wake Forest University）再生醫學研究所（suǒ）的科學（xué）家們稱，他們已經創建了一台可以製（zhì）造（zào）器官、組織和骨骼的3D打印（yìn）機，理論上，這些打印出來的器官、組織和骨骼能夠直接植入人體。

 

 

突破之處：維克森林大學的開發的這台3D打印機的（de）結構使得它能夠打印出可以容納血管的組（zǔ）織（zhī），這意味著它們（men）可以獲得細胞生存所需要的氧氣和營養（yǎng）。這款集成的組織器官打印機（jī）的發展方向是為人體的應用製造組織，以及打造（zào）出更加複雜的組織和器官，3D打印出（chū）來（lái）的產品沒有壞死或組織中細胞死亡的跡象。

突破性的（de）3D打印幹細胞移植手術在（zài）猴子體內完成

 

目前，3D打印可移植人體器官已成為現實。不過一（yī）些3D打印的可移植器官還需要進行一些必要的（de）評估和（hé）測試。我國的科學家在幹（gàn）細胞生物技術已經取得了重大突破（pò），他們（men）見證了植入（rù）30隻猴子中的3D打（dǎ）印幹細胞移植物的血（xuè）管組織再生。

 

突破之（zhī）處：手術後2天，3D生物打印（yìn）的血管開始與恒河猴自己的腹主動脈合並，並且這個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（kāng）的幾個月後（hòu），3D打印的血（xuè）管與猴子自己的腹主動脈無異。此（cǐ）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）打印領域是一個大新聞，是（shì）人造人體器官組織的裏程碑。

建築行業

 

世界首座全功能的3D打印辦公樓在迪拜落成

2016年5月迪拜第一個全功能（néng）的3D打（dǎ）印（yìn）建築，同時也是世界（jiè）上（shàng）首個3D打（dǎ）印（yìn）辦（bàn）公（gōng）室的落成。這座建在阿聯酋大廈（Emirates Towers）旁的獨特建築將成（chéng）為迪拜未來基金（jīn）會的臨時（shí）辦公室。

 

 

突破之處：這座世界上首個3D打印的辦公室空間（jiān）占地250平方米，由一種特殊的水（shuǐ）泥混合物和一套建築材料建成，為（wéi）了安全起見，建築的外觀被設計為弧狀，這樣可以確保建築的（de）穩定性。施工方使用（yòng）了一台20英尺高、120英（yīng）尺深和40英尺（chǐ）寬的3D打印機。該打印機（jī）使（shǐ）用自動化的機（jī）械臂來實現打印過程。值得一提的是這座（zuò）建築隻用了17天的時（shí）間就打印完成。

 

荷蘭混凝土3D打印（yìn）技術公司推出可（kě）3D打印建築的砂漿

 

荷蘭混凝土3D打印技術公司CyBe Additive Industries宣布，該公司（sī）的可3D打印砂漿已經研發完成，目（mù）標是將這種技術引入歐洲所有（yǒu）的建築（zhù）工地。

 

 

突破之處：特製的砂漿“線（xiàn）材”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（kuài）構（gòu）建速度，並在24小時內完成水泥的水（shuǐ）化過程。與此同時他（tā）們特製的砂漿（jiāng）在製造過程中產生的二（èr）氧化碳比普通混凝土更少。

 

拉法基豪瑞聯合XtreeE打造出歐洲首個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XtreeE攜手，成功打造出了歐洲第一個3D打印混凝土承重結構件。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（wū）頂。該承重柱（空心並填充了一種高性能纖維增強水泥（ní）基（jī）複合材料Ductal，由Fehr Architectural組裝）也是（shì）歐洲的首個3D打印的混凝土結構件。

 

 

突（tū）破之處：3D打印技術是（shì）一種能夠以高速度和合理的成本實（shí）現複雜建築結構的工具。此技（jì）術將推廣到（dào）三個（gè）特定的細分市場：高附加值建築結構、個性化經濟住宅、預製建（jiàn）築構件的製造。

伊朗用3D掃描和打印技術修複曆（lì）史古跡

 

在當今（jīn）的世界裏，將先進的掃描方法和3D打印技術用於古跡和（hé）名勝的恢複以及複製已經受到了各地很多博物館和文化中心的關注（zhù）。伊朗便使用3D打印和掃描技術在規劃修（xiū）複該國的一些最具曆史意義的古跡，並（bìng）創建出精確的（de）複製品。

 

突破之處：恢複和保存最古老的雕像、古跡和建築對於伊朗來說並不（bú）是新鮮（xiān）事務，該國的文化遺產和旅（lǚ）遊組織長期以來一直就將（jiāng）其作為自己（jǐ）的主要優先事務。而現在，得益於（yú）3D掃描和打（dǎ）印技術這樣的先進技術的應用，無疑會加強對文物的保護（hù）力度。

 

知名（míng）建築師事務（wù）所DUS 3D打印8平米城市小屋

 

荷蘭建築師事務所DUS Architects 在阿姆斯特丹（dān）的一個廢棄工業區內3D打印了一座獨特的小（xiǎo）屋（wū）以及一個浴缸，該3D打印小（xiǎo）屋結構緊湊且易於打印，體積為（wéi）25立方米。它的牆壁十分特別，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（biǎo）達我們如何可以為那些突遭（zāo）災害以及那些真正需要一個暫時容身之地的人創造出一個臨時住房。

 

突破之處：3D打印技術特別適用於為災區（qū）建造小型臨（lín）時（shí）住所。使用完（wán）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（shè）計。小屋和浴缸都（dōu）是用生物（wù）塑料打（dǎ）印的（de），非常易於循環再利用。這些（xiē）生（shēng）物（wù）塑料既可以轉變成新的3D打印線（xiàn）材，也可以（yǐ）被（bèi）簡單地就地銷毀。因此，當災害發生在偏遠地區時，這是一個寶貴的潛在解決方案。

隨著（zhe）科技的發展以及人們生活質量的提高，更優越的產物逐漸麵試，其中（zhōng）3D打印的產物便是其（qí）中之一。近年來3D打印技術以突飛猛進的（de）發展方式，越加成熟，其實（shí）不僅在生物醫療（liáo）、汽車、航空航天以及建築行業有所突破，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（de）幾年時間內，在食品、製造業等更多的行業內，會看到更多3D打印技術的成果，不難（nán）想象，在未來我們生活的世（shì）界（jiè）內，我們所使用的、食用的、乘坐的等等事物，都會有3D打（dǎ）印技術（shù）的影子。

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