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哈佛大学的超级科技 金属与活细胞制3D打印墨水

2016-03-19 08:59
科技那回事
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  3D打印技术的一大魅力是创新、前沿。在科研院校中,哈佛大学、麻省理工可谓引领3D打印技术创新,其中不少的技术颇让人耳目一新,有种外星人来袭的感觉。

  我们认为3D打印技术的终极PK是解决方案,包括材料解决方案以及软件建模仿真、加工参数、质量控制解决方案。哈佛大学的Lewis实验室曾一直专注于做给3D打印机提供打印材料-“墨水”的解决方案业务,这些功能各异由各种材料制成的“墨水”,被装进像办公室打印机所用的“墨盒”里,只是这些材料不是用来喷在纸上。

  图片:Lewis实验室通过3D打印的“约束梁”,可用于吸收能量的应用中,如汽车的保险杠

  今年早些时候,以Jennifer Lewis教授领导的哈佛大学Lewis实验室4D打印的水凝胶复合材料实现了精确的控制打印结果局部肿胀和变形的行为。

  而本月早些时候,哈佛大学Lewis实验室获得3D打印人工组织的最新突破,可以打印出维持生物学功能的并可以存活超过六个星期的组织。奥秘是三种生物“墨水”,第一种墨水含有细胞外基质,第二种墨水包含细胞外基质和干细胞,第三种用于打印血管,打印血管的“墨水”属性非常特殊,它们在冷却之后将会融化,只留下由内皮细胞长成的人工血管壁。

  而Lewis实验室的另一项主要成就是创造了含有金属的“墨水”,使得3D打印进入到电子产品的制造领域。

  图片:Lewis实验室3D打印的球形偶极子天线

  我们通常所熟知的塑料必须经过高温加热成液态,然后被打印喷嘴挤出来才能完成3D打印,但Lewis实验室的专业金属“墨水”是对压力敏感的,“墨水”以固体的方式储存的,但当“墨水”经过打印喷嘴压缩挤压的时候,就变成液态形式,而一旦挤出完成即成固态。Lewis实验室将这种“墨水”比喻成牙膏或者是花生酱。

  图片:Lewis实验室通过计算机显示3D打印的电子银纳米颗粒导电迹线

  Lewis实验室认为生物3D打印和金属3D打印可以集成到一个项目中,比如将金属打印的传感器嵌入到生物组织中,这样可以监测细胞的健康状况如何,或者用于药物测试包括组织如何回应新的药物剂量刺激。

  图片:Lewis实验室通过3D打印的传感器来检测和测量手指的动作

  3D科学谷了解到像许多波士顿的研究实验室一样,Lewis实验室已经将部分研究成果商业化。包括3D打印机Voxel8就是他们于2014年创办的,这个桌面大小的打印机,可以用来打印塑料以及金属物体,在医疗设备、可穿戴设备方面有着广泛的应用前景。麻省理工的MIT技术评论就在2015年将Voxel8列为Top 50最聪明的公司,而Jennifer Lewis教授被Fast Company评为最有创新精神的人。

  图片:Lewis实验室通过3D打印的64通道喷嘴

  到目前为止,Voxel8的支持者包括三维设计巨头Autodesk;In-Q-Tel-支持美国中央情报局工作的一家投资公司;Braemar能源企业和ARCH合资伙伴共投资了1200万美元。

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