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发布日期:2019-02-02
信息来源:济南日报 字体:

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2.5D打印和5D打印是3D打印家族中两个低调的成员。前者是3D打印的旁支,目前已实现落地,在相关领域默默发光发热;后者是在4D打印之上再次增加维度的技术,是3D打印的后裔。5D打印当前虽尚处于概念阶段,但也已经取得了不错的实验结果。

说起3D打印家族里的成员,除了大名鼎鼎的3D打印本身以外,最为人们熟悉的可能就是3D打印在增加了时间维度之后形成的4D打印了。近段时间,科学界频频取得4D打印研究的新成果,涉及医疗、航天、食品等多个领域。这项新技术在落地之初就赚足了眼球。

3D打印这样火爆,4D打印又那样新奇,一时间遮蔽了家族中另外两个成员——2.5D打印和5D打印的光芒。2.5D打印可以说是3D打印的旁支,处于2D打印与3D打印之间的过渡地带。这项技术虽然低调,但已实现落地,在相关领域默默发光发热。5D打印则是在4D打印之上再次增加维度的技术,是3D打印的后裔。5D打印当前虽尚处于概念阶段,但也已经取得了不错的实验结果。今天我们便来了解一下这两项技术的详细情况。

2016年7月,日本卡西欧计算机公司开发出了可在纸面上形成微小凸凹,从而使喷墨印刷的文字及图形“浮起来”的“2.5D打印技术”。该打印机通过加热特殊用纸,可使任意部位的厚度膨胀最高2mm左右。目前卡西欧做出了A3和A4尺寸的2.5D打印纸,仅需要几分钟就可以完成一幅2.5D打印作品。开发者称,该打印机除了可以用于打印盲文教材、书籍之外,还可以用于商品封装等用途。除了造福盲人,2.5D打印也同样丰富了正常人的生活。早已有企业看出了2.5D打印蕴藏的巨大商机,将这一技术用于制作喷绘、婚纱照、个人写真、个性化台历、风景山水画、图文册等产品,进而开拓了崭新的文创市场。

5D打印则与一个人密切相关,这便是有着“中国3D打印第一人”之称的卢秉恒院士。众所周知,4D打印概念最初是由美国人在2013年提出的。卢秉恒院士认为“概念不要老让外国人来制造,我们也可以制造”,并率先提出了5D打印概念。5D打印当然远不止一个概念那样简单:如果说4D打印技术是在3D的基础上多了一个时间的维度,用智能材料来实现物品的自组装的话,那么5D打印则是在此基础上增加了自生长能力,这就不是增加一维,而是N维了。

自生长能力很容易让人联想到再生医学、器官移植等医疗领域。是的,目前5D打印已取得成功的实验正是在医疗领域进行的。据卢秉恒院士介绍,他带着第四军医大的研究生在羊身上做了试验:羊的一条腿断了,先用“骨髓泥”材料打印一个骨骼支架,在上面挂上经过培养的羊骨细胞组织,细胞里有生长因子,组织挂上支架后,骨细胞就开始生长,生长会有生化的作用,变成自己的骨细胞,打印材料降解掉了,成为骨细胞的成分。至于该项技术在人体中的应用,还有待进一步研究。

3D打印家族的扩张和延伸还在继续,这部家族史一直在印证着“只有想不到,没有做不到”的箴言。除了脚踏实地、埋头苦干,智能制造产业也同样需要一些天马行空的创新精神去指引我们发现新的航向。

责任编辑:魏心远

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