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      3D打印仿生器材 推動智能制造發展

      17-08-03

          在仿生科技領域,3D打印正在逐漸發揮著重要的作用。對于動物而言,它們身上所具有的特殊能力只是生存的手段,這兩年3D打印研究工作者將研究方向瞄準了動物仿生科技領域,并且仿照動物身上的超能力來研發出一系列3D打印仿生器材,這些研究成果將逐漸應用到醫療及其他領域中,并將進一步推動智能制造的發展。


          3D打印給人類生活帶來的影響是多樣而復雜的,對于動物,這項技術所能提供的也不僅僅是造型逼真的玩具模型那么簡單。不少殘疾或者受傷的動物借助3D打印假肢重獲新生,越來越多的實驗室動物因為3D打印生物組織的替代而擺脫厄運。
          在3D打印與動物的關系里,動物似乎總是在扮演弱者的角色,其實不然。擁有各種“超能力”的動物是3D打印進軍仿生科技領域的良師。3D打印對動物的模仿既能保護動物,也可成就自己。
          2015年,美國CaseWestern大學的研究人員受蚯蚓啟發,開發出了一種仿生的3D打印蠕蟲機器人。蚯蚓有一種奇怪的蠕動形式,也就是所謂的蠕動。它們使用兩種類型的肌肉來收縮和擴張液囊,并藉此向前運動??茖W家們正是通過以機械的形式再現這一運動創造了這種機器人,它未來有望在手術、甚至是管道清理中發揮作用。
          在醫療和安防領域,3D打印狗鼻子也引起人們的關注。美國國家標準與技術研究所的馬修·斯塔墨提斯用3D打印機制造了一個探測裝置,模仿了一只母拉布拉多尋回犬的鼻子的外部功能,包括了外形、方向以及鼻腔結構。實驗表明,該裝置將傳統危險品探測器的靈敏度提升了16倍,還能用于病原體甚至癌癥的檢測。
          動物為3D打印帶來的啟發不僅在于機械結構,新材料的開發也同樣受益。上個月,麻省理工學院的研究人員開發了一種具備海螺殼的韌性的3D打印材料,打印結構的強度高達85%,有潛力創造先進的身體盔甲或頭盔。目前已有制造商表示計劃將此材料應用于身體護甲類產品的生產。
      隨著人們從動物身上不斷獲得啟發并將靈感訴諸3D打印產品的研制,越來越多的3D打印仿生器材會被創造出來,進而推動機器人、物聯網等其他智能制造技術的發展。憑借高度仿真的技術優勢,利用3D打印模仿動物制作仿生器材這個思路還大有市場潛力可挖。

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