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《终结者2》经典场景震撼再现,《Science》发表"真"3D打印技术

2015-03-20 X一MOL资讯



看过电影《终结者2》的朋友大概还记得里面由液态金属组成的新型终结者机器人T-1000,他可以在液态和固态间任意变换,为电影《终结者2》营造了极为惊悚的氛围。


电影《终结者2》片段

你可能认为那只是一个科幻故事。但就是这个故事,启发了美国北卡大学的教授Joseph DeSimone和他的研究小组。他们研发了一种全新的3D打印机,能够将任何形状的3D设计直接从液态高分子塑料中打印出来,而且速度比其它任何3D打印机都要快25到100倍!


这种3D打印的速度可以达到每小时500毫米,这意味着在不到10分钟的时间里就可以打印出5厘米大小的设计模型,而其它3D打印机则至少需要几个小时。在演示的实验结果中,这种机器在短短的6分钟就打印出了一个小而精致的埃菲尔铁塔模型(见下方视频)。另外这种打印机还能达到小于100微米的分辨率。


6分钟内完成小型埃菲尔铁塔模型的3D打印(绝对震撼!!!建议WiFi下观看视频)

http://v.qq.com/iframe/player.html?vid=n0149mveihd&width=500&height=375&auto=0

这项新技术被称为连续液体界面制作(CLIP),发表于《Science》杂志上的同时,还在TED 2015的年会上隆重发布。与传统3D打印机一层层打印不同,这项技术可以连续地从熔融的树脂中“拉”出在电脑中预先设计好的精巧三维模型,无需处理分层打印造成的瑕疵,也无需改变打印速度就可以调整打印目标物的分辨率。


这种革命性的3D打印技术的工作原理是:在可被紫外光固化的液体树脂的下部,使用可以让氧气自由渗透的透明窗口,这样氧气可以阻止树脂被光固化使之保持液态。而投影仪发出的光也从下面的窗口进入到液体树脂,这样树脂就会按照紫外光的强弱分布(由电脑控制的投影仪发出)在有氧液态层的上方固化。在将固化好的部分向上提拉的过程中,有氧液态层可以在紫外光投影位置上源源不断地提供原料,以保证整个过程的连续性(见下图)。


援引华盛顿邮报的报道,DeSimone教授说:“我们认为,时下流行的3D打印实际上是名不副实的,他们只是将2D打印重复了多遍,并在机械工程师们的努力下使这种分层打印技术更优化。而我们团队有两个化学家和一个物理学家,所以我们在思考如何解决这个问题时角度会有所不同。”


CLIP 3D打印机演示(建议WiFi下观看视频)

http://v.qq.com/iframe/player.html?vid=k0149nwmvhl&width=500&height=375&auto=0

DeSimone教授希望该技术可以用于生产智能手机和健身手环中的微型传感器,以及用于制造微针等药物输送系统器件。


值得一提的是,虽然DeSimone教授一直鼓励他的学生成为企业家,但他自己却从未离开大学教室,不过为了开发这项具有划时代意义的全新技术,他第一次离开大学教室,成立了这家Carbon3D公司。


这项技术的联合创始人,北卡大学的另一个教授Edward Samulski说,氧气可以阻止高分子聚合这个基本原理经常在课堂上讲到,但正如1937年诺贝尔经济学奖获得者Albert Szent-Gyorgyi所说:“新的发现来自于每个人都能看见却没人去想过的东西”。


1.http://www.sciencemag.org/content/early/2015/03/18/science.aaa2397.abstract

2.http://www.sciencealert.com/watch-new-3d-printer-births-fully-formed-objects-out-of-molten-plastic?

3.http://www.scmp.com/news/world/article/1740408/liquid-3-d-printing-inspired-sci-fi?


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