從骨灰盒到大腦 3D列印不可思議之應用

2020-12-13 中關村在線

13D列印提供最不可思議的服務

    【中關村在線3D列印頻道原創】3D列印技術自誕生以來,帶給我們太多難以想像的東西。工業周邊、生活周邊,3D列印在各個行業無不展現自己獨特的魅力。雖然就目前而言,3D列印技術發展受到很多因素的制約,但3D列印技術無不實現一次又一次的突破。3D列印技術一次又一次做出了「不可思議」之事,這些事情令人驚訝、令人難以置信。刨除材料限制等因素,3D列印到底為我們帶來了哪些「不可思議」之事?今天,我們盤點一下3D列印帶給我們這些事情。


從骨灰盒到大腦 3D列印不可思議之應用

●3D列印提供最不可思議的服務

    筆者在另一篇文章《走秀時裝到時尚家居 3D列印與未來生活》中提及3D列印與未來生活的關係,可以講3D列印已經創造了很多生活相關的東西,基本涵蓋了吃穿住用行。那麼,有沒有想過如果殯葬業運用3D列印技術會產生什麼樣的服務?3D列印骨灰盒?3D列印亡者遺像?「千呼萬喚始出來」,近日就有一家殯葬企業提供3D列印定製亡者遺像服務,與此同時提供3D列印定製骨灰盒。無獨有偶,提供3D列印定製骨灰盒的企業不止這一家。

這不是小汽車!這是汽車樣式的骨灰盒


3D列印定製亡者遺像服務

    在殯葬業中使用3D列印技術,想法確實獨特。這樣不僅能夠提供私人定製業務,而且還能定製遺像。雖則如此,但這項服務還是遠遠超出了筆者所能承受的底限。時下,3D列印技術發展並不是順風順水,在很多方面都有上升的空間。暫且不提3D列印在人像列印以及列印物體這兩大行業發展如何,3D列印在殯葬行業的使用也再一次挑戰了道德的底限。3D列印定製骨灰盒以及3D列印定製遺像毫無疑問地成為了3D列印提供的最不可思議的服務之一。

23D列印的物體不可思議的複雜

●3D列印的物體不可思議的複雜

    3D列印技術擁有較好運用的原因之一也許是因為其可以化繁為簡,甚至可以詳細描述結構複雜的物體。近日,美國學生3D列印果蠅複雜的腦部模型,並利用燈光效果描述果蠅腦部活動。


3D列印複雜的果蠅腦部,並加入燈光效果以描述腦部活動

    3D列印技術具備描述和展現複雜事物的調節,這次3D列印果蠅腦部模型使用SLA成型技術,材料為光敏樹脂。SLA成型技術在展現事物細節之時有著無可比擬的優勢。如果說3D列印果蠅大腦不足以證明3D列印技術在描述複雜結構時展現的極限。那麼,3D列印人類大腦便可證明3D列印技術可以挑戰更加複雜的結構。2014年6月份,美國出現了3D列印人類腦白質的模型。


3D列印複雜的人類腦部結構,列印耗時約200—220個小時


3D列印複雜的腦部結構,採用2000種不同的白質束組成大腦通路形狀

    3D列印列印複雜的人類大腦無疑是最具挑戰性的工作,雖然在3D列印過程中,工作人員的配合也是列印成功的因素之一,但是3D列印技術切實展現了其在描述複雜事物時的潛力。

    3D列印技術可以描述較為複雜物體的細節,並不斷進行自我突破。結構複雜的模型給3D列印技術帶來挑戰的同時,也為3D列印帶來更深層次地發展。而在工業生產、醫療、航空航天等領域,複雜的零部件或者器械等都會有所應用。而這些零件製作工業也展現複雜的特點,3D列印便是化繁為簡最為直接的途徑。

33D列印物體不可思議的小而細

●3D列印物體不可思議的小

    也許您跟我一樣,有時在思考3D列印所能達到的極限是什麼。換句話講,3D列印能夠列印最大物體和最小物體是什麼?在此之前,筆者不斷進行猜測。FDM機型一般情況下最小分層厚度為0.1mm。如果忽略長和寬的因素,那麼3D列印物體的最小高度為0.1mm。但是,利用FDM機型列印0.1mm的物體還不足以描述詳細的細節。之前,有專門組織列印出高度為5mm的人體模型,並能詳細描述細節。


3D列印的人體模型,高度僅為5mm

    高度為5mm的人體模型還不足以稱之為最小。日前,新聞稱10月底利用SLA 3D印表機列印出尺寸為80×100×20微米的人體塑像,並能詳細描述細節。我們來看下這些圖像。


將這些人體塑像置放在螞蟻頭部,他們的高度僅為100微米


將人體塑像置放在頭髮上,很強烈地對比出這些塑像的小和精緻

    其實,這些塑像被稱為納米級塑像,無疑成為迄今為止最小的人體塑像。觀看這些塑像需要藉助顯微鏡,放大之後才能清楚觀看人體的形態。這些塑像是由SLA機型進行3D列印,材料為光敏樹脂。SLA即為光固化,能夠高質量描述塑像的細節。


放大之後觀看,塑像的形象展現得淋漓盡致

    3D列印技術走到今天,在自我成長過程中也不斷地突破自我。事物都是在不停地運動、發展,尤其是對於3D列印技術這種新事物來講,其發展的空間和潛力是無法估算的。3D印表機能夠3D列印最小物體的尺寸是多少?我只能告訴你,現在已經能夠3D列印描述細節的尺寸為80×100×20微米的人體塑像。

43D印表機不斷打破的種種底限

●3D印表機不斷打破的底限

    在3D列印領域,3D印表機的尺寸是決定可列印尺寸的一個重要的因素。3D印表機尺寸小,一般列印尺寸都會不同程度的變小。即便後期裝置使得可列印體積增大,但是這改變不了多少。小列印尺寸的3D印表機能夠描述較小物體的細節,但是實用性相對來講不大。3D印表機不斷打破其自身尺寸的底限,創造了一個又一個不可能。


號稱尺寸僅有嬰兒腦袋大小的3D印表機——iBox Nano,採用DLP成型技術

    這款3D印表機的尺寸僅為85×110×235mm,最大列印尺寸僅為40×20×90mm。由於採用DLP成型技術,其列印精度較高。話題迴轉,尺寸小的3D印表機雖然能夠仔細描述物體的細節,但起決定的列印尺寸使得該3D印表機實用性弱。試想,擁有這麼一款3D印表機能夠列印什麼物體?列印的物體能夠運用在什麼地方。

    3D印表機突破的底限不止機型大小,機型大小只是一個方面。3D印表機正在突破一個又一個的底限,例如:價格、便捷、實用、易用等等。未來3D印表機將會在這些方面不斷地進行突破,逐漸拉近與消費市場的距離,成為真正親民並且實用的家用設備。

寫在後面的話:「不可思議」的事主要為了說明3D列印技術為未來社會發展帶了更多的可能,當然3D列印技術並非「完人」,同樣也會遭受法律、道德的種種考驗。3D列印發展至今,被很多人不斷地接受固然有其不可比擬的優勢,這些優勢同樣成為3D列印技術取得更好發展的砝碼。

53D列印之最「不可思議」圖賞

●3D列印圖賞


帽子樣式的骨灰盒


3D列印的複雜的人類大腦


納米級人體塑像,圖為頭髮和塑像對比


iBox Nano,能夠列印什麼物體呢?

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