世界3D打印材料領(lǐng)域最新進(jìn)展

作為整個(gè)3D打印行業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展的根基，材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也逐漸成為人們熱切關(guān)注的話題之一。近年來(lái)，3D打印材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r相對(duì)良好，我國(guó)在從國(guó)外壟斷到自主研發(fā)生產(chǎn)的道路上有了新的跨步，未來(lái)的3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展如何，還需要在材料方面多花心思。下面，讓我們一起來(lái)回顧近期3D打印材料領(lǐng)域有了哪些新的進(jìn)展！

　　南昌大學(xué)研發(fā)出3D打印新型智能抗菌材料

　　近日，來(lái)自南昌大學(xué)的研究人員開發(fā)出了一種可以用在繃帶里的膠囊，該膠囊里面存儲(chǔ)著抗菌藥物。使用者可以借助這種膠囊控制其活性，從而幫助其抗擊具有耐藥性的細(xì)菌。智能繃帶中含有銀納米顆粒（AgNPs），這些顆粒被包裹在一層碳里，位于一層磷酸鹽緩沖鹽溶液（PBS）下方。使用者只需按壓繃帶，就會(huì)導(dǎo)致層層互動(dòng)，釋放出抗菌的銀顆粒對(duì)多種藥物都有抗性的細(xì)菌菌株是21世紀(jì)里人類面臨的一個(gè)越來(lái)越普遍、越來(lái)越危險(xiǎn)的威脅。為此，醫(yī)生們需要一種創(chuàng)新的設(shè)備可以精確、即時(shí)提供抗菌劑，使病菌無(wú)法適應(yīng)。

　　日前，南昌大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授王小磊及其同事開發(fā)出了一種特殊的抗菌材料，這種材料主要是一種被封閉在碳膜中的銀納米顆粒，可以作為可切換膠囊來(lái)使用。據(jù)了解，這種超分子膠囊可以調(diào)節(jié)抗菌銀顆粒的活性，因此它具有三個(gè)不同的可切換模式——包裝、開啟和關(guān)閉。除此之外，尤為值得一提的是，這種材料還能夠被3D打印成各種形狀，用于廣泛的用途，比如培養(yǎng)瓶里的智能瓶蓋等。

　　為了驗(yàn)證這些膠囊的特點(diǎn)，王小磊教授的研究小組將它們與膏藥結(jié)合在一起。最終獲得的智能繃帶包括兩層：頂層含有滅菌的磷酸鹽緩沖鹽水，底層則包含了該抗菌膠囊。使用者只需簡(jiǎn)單地按壓就會(huì)引起層間的相互作用，釋放出活性銀粒子，繃帶的顏色也從白色變?yōu)槌壬?，顯示繃帶處于開啟狀態(tài)。而如果這些銀顆粒聚集在一起則其抗菌作用關(guān)閉。來(lái)自路易斯安娜理工大學(xué)的生物活性療法專家David Mills表示對(duì)于該研究成果印象深刻，稱該可切換抗菌設(shè)備是融合了納米技術(shù)、化學(xué)和材料科學(xué)的一個(gè)極好例子，同時(shí)也展示了3D打印對(duì)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的影響。“王的團(tuán)隊(duì)正在幫助實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)未來(lái)，在這里醫(yī)療采用的是按需、高度個(gè)性化的方式，可以根據(jù)患者的個(gè)體特異性調(diào)整治療手段。”

　　Formlabs：具有生物相容性的3D打印樹脂

　　2016年4月19日，知名光固化（SLA）桌面型3D打印機(jī)制造商Formlabs宣布推出首款可用于桌面生物相容性樹脂：Dental SG。使用這種樹脂和該公司的Form 2 3D打印機(jī)，牙科現(xiàn)在可以直接根據(jù)3D模型打印出手術(shù)導(dǎo)板，不僅更加快捷方便，而且成本也將大幅降低。據(jù)了解，Dental SG是經(jīng)過(guò)認(rèn)證的1類生物相容性材料。它可以使牙科醫(yī)生為病人提供更快、更精確，并最終更舒適的牙科診療服務(wù)。有了這種材料，牙醫(yī)現(xiàn)在可以使用Form 2 3D打印機(jī)打印定制化的手術(shù)導(dǎo)板、培訓(xùn)模型、漂白托盤、牙架、矯正器等等。比如，牙科醫(yī)生現(xiàn)在可以根據(jù)對(duì)患者口氣的數(shù)字掃描結(jié)果3D打印定制的鉆孔導(dǎo)架——不用患者再去咬著惡心難聞的膩?zhàn)?，制作出壓模，然后再等上幾天才能夠得到結(jié)果。

　　據(jù)悉，F(xiàn)ormlabs公司的Form 2 3D打印機(jī)在牙科診所已經(jīng)成了一款相當(dāng)受歡迎的設(shè)備。其高分辨率和大容積生成能力，非常適合創(chuàng)造3D打印的工具和手術(shù)模型。此次新的生物相容性樹脂的推出，必將顯著擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。來(lái)自美國(guó)印第安納大學(xué)牙醫(yī)學(xué)院的Michael Scherer博士，在兩年前就開始在他的辦公室里使用Formlabs的3D打印機(jī)，并將其用于手術(shù)應(yīng)用和牙科訓(xùn)練。他稱：“Dental SG樹脂的推出改變了游戲規(guī)則。它可以使植入手術(shù)更快、更精確，并最終變得更加舒適，從而顯著提升病人體驗(yàn)。在此之前，直接打印手術(shù)導(dǎo)板，往往要求使用更大規(guī)模的3D打印機(jī)，而這種3D打印機(jī)的價(jià)格和運(yùn)營(yíng)成本經(jīng)常會(huì)超出大多數(shù)牙科實(shí)驗(yàn)室和臨床醫(yī)生的期望。Dental SG樹脂使得牙科診所和較小的牙科實(shí)驗(yàn)室臺(tái)在桌面上就能夠打印自己的手術(shù)導(dǎo)板。”

　　Dental SG樹脂目前已經(jīng)可以在其公司的在線官網(wǎng)上購(gòu)買。除此之外，F(xiàn)ormlabs公司還更新了其Clear、Black、Flexible和Tough樹脂的配方，并且發(fā)布了一款名為Materials Manager的軟件，該軟件可以讓用戶很方便地跟蹤樹脂消耗和樹脂罐的使用，并且可以在不同樹脂之間輕松切換。

　　世界上首個(gè)3D打印生物材料研制成功

　　增材元素——一個(gè)來(lái)自慕尼黑的增材制造創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，研制出了第一個(gè)完全生物性的3D打印材料。3D打印可用的材料是基于化石或有限的資源來(lái)制造的，這些材料可能帶來(lái)健康風(fēng)險(xiǎn)還有昂貴的處理過(guò)程，所有這些限制將被新的材料改變。

　　該材料系統(tǒng)僅僅包含惰性資源和FDA所批準(zhǔn)的商品。此外，該粉末是100%可回收的，被制造的產(chǎn)品可以非常容易地處理。相對(duì)于傳統(tǒng)的材料來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)是該材料額外的優(yōu)點(diǎn)。該粘合劑噴射過(guò)程可一次打印達(dá)4米高的產(chǎn)品部分，這使它在室內(nèi)，建筑和家具制造中可以完美地應(yīng)用。而材料系統(tǒng)將在今年晚些時(shí)候推出。

　　他們將不斷進(jìn)步直至銷售觸動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化并適用于最大的3D打印設(shè)備為止。另外，增材元素正在研究能夠適合特殊用途的不同表面處理的材料。這個(gè)研究將與他們的合作伙伴Trindo和DyeMansion一起進(jìn)行，材料當(dāng)然100%的生態(tài)。

　　3D打印公司Materialise推出比例建模用新型DLP 3D打印材料

　　比利時(shí)3D打印公司Materialise日前宣布，推出新型DLP 3D打印材料。Smooth Detail Resin能提供灰色光滑表面紋理，打印分辨率可達(dá)50微米。多年來(lái)比例建模作為一種業(yè)余行業(yè)廣受歡迎，但是其格局正在慢慢改變。隨著3D打印進(jìn)入建模領(lǐng)域，該行業(yè)開始變得更加個(gè)性化也開始演變成為一種社會(huì)事業(yè)。業(yè)余建模者通過(guò)這項(xiàng)新技術(shù)就能將他們的幻想設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變成實(shí)實(shí)在在的塑料件，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行分享。

　　鑒于3D設(shè)計(jì)和3D打印所帶來(lái)的巨大技術(shù)和社會(huì)影響，我們可以認(rèn)為之前用來(lái)進(jìn)行比例建模的方法都要過(guò)時(shí)了。但是并非如此！盡管3D打印為自定義建模提供了一種廉價(jià)且具有成本效益的方式，許多嚴(yán)肅的建模者還是對(duì)3D打印模型的質(zhì)量持有懷疑態(tài)度。在建模領(lǐng)域，極小的細(xì)節(jié)是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)的鑄造工藝相比3D打印技術(shù)還是有優(yōu)勢(shì)的，它能提供超光滑表面紋理，而通過(guò)3D打印則會(huì)有粗糙的表面紋理。

　　雖然許多鐵桿愛好者還是青睞傳統(tǒng)的鑄造工藝，但是比利時(shí)3D打印公司Materialise推出的新材料Smooth Detail Resin通過(guò)第三方3D打印服務(wù)能提供最優(yōu)質(zhì)打印件，使之成為精細(xì)復(fù)雜比例建模的理想選擇。由于該材料主要面向比例建模市場(chǎng)，因此目前只有灰色款。