登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《美科学家创造出"活跃的"3D打印塑料》

  • 来源专题：中国科学院西安光机所服务
  • 编译者： lib_yaya
  • 发布时间：2016-04-07

  • 目前3D打印机能够被用来打印出各种各样的物体，然而大部分商业级3D打印机使用的打印原料都是惰性的热塑性塑料或树脂在自然环境下很难降解。日前，来自华盛顿特区的美国大学研究人员试图改变这种情况他们打印出的类似海绵的塑料模块能够避免产生污染物。据悉这次研究人员首次利用商用3D打印机创造出含有活跃化学物质的物体。 　　纳米二氧化钛与光发生反应后不但可以清除掉衣服上的污渍同时杀死细菌和空气中的危险病原体。此外它对某些塑料也具有很好的降解效果。 　　在化学教授Matthew Hartings的带领下研究人员首次将纳米二氧化钛加入到常规的液化ABS热塑性塑料中。二氧化钛 / ABS混合物被挤压和硬化后形成细丝，随后被装入3D打印机内打印出这种新型的塑料模块。研究人员将这种模块放置于含有有机污染物的水中，在光线的作用下它瞬间瓦解污染物的分子结构。 相关新闻光让活性粒子上演"变形记"有助于研制可编程材料2016-04-05 12:04。 新型列车可以和周围环境融为一体2016-04-05 12:00。 "反向光合作用"能分解用于获取清洁...

71浏览量
原文链接
相关报告

  • 《美国科学家创造出全球首个活体机器人》
    • 来源专题：集成电路
    • 编译者：shenxiang
    • 发布时间：2020-01-16
    • 1月14日消息 全球首个活体机器人诞生了！美国佛蒙特大学计算机科学家和塔夫茨大学生物学家共同创造出100%使用青蛙DNA的可编程的活体机器人xenobots，这项最新的研究结果已经于2020年1月13日在美国国家科学院院刊上发表。 这些机器的名字来源于非洲爪蛙（Xenopus laevis），这也是为其提供干细胞的青蛙种类，机器人的宽度不到一毫米（0.04英寸），能按照计算机程序设计的路线移动，还能负载一定的重量，可以在人体内部移动。他们可以步行、游泳，没有食物也可以生存数周，并且可以一同合作工作。 佛蒙特大学说，这些是“完全新的生命形式”。 干细胞是非专业细胞，具有发展为不同细胞类型的能力。研究人员从青蛙胚胎中刮取了活的干细胞，并使其孵化。然后，根据佛蒙特大学的新闻稿，这些细胞被切割并重塑成由超级计算机设计的特定“身体形态”，即“自然界从未见过的形态”。 然后这些细胞开始孵化，皮肤细胞形成机器人的整体结构，而心肌细胞进行搏动使机器人能够自行移动。Xenobot甚至具有自我修复功能，当科学家把它们进行切割时，机器人会自行愈合并继续移动。 佛蒙特大学的首席研究员之一约书亚·邦加德（Joshua Bongard）在新闻稿中说：“这些都是新颖的活体机器。”“它们既不是传统的机器人，也不是已知的动物物种。它是一类新的人工制品：一种活的可编程生物。” Xenobot机器人看起来不像传统的机器人，它们没有闪亮的齿轮或机械臂。取而代之的是，它们看起来更像是一团移动的肉团。研究人员说，这是有意的，这种“生物机器”可以实现钢铁和塑料机器人通常无法做到的事情。 研究人员在周一发表于《美国国家科学院院刊》上的研究中说，传统的机器人“随着时间的流逝会退化，并可能产生有害的生态和健康副作用。”而生物机器人对人类健康更环保，更安全。 这些生物机器人预先装载了自己的脂质和蛋白质沉积物食物来源，使它们能够生存一周以上的时间，但它们无法繁殖或进化。但是，在营养丰富的环境中，它们的寿命可以长达几周。 这项研究表明，这种活体机器人有可能被用于许多任务，该研究部分由美国国防高级研究计划局提供资金，该局是监督军事技术发展的联邦机构。Xenobots可用于清除放射性废物，在海洋中收集微塑料，在人体内部运输药物，甚至进入我们的动脉以清除斑块。活体机器人可以在水性环境中存活几天甚至几周，而无需额外的营养，这使它们适合体内药物输送。 除了这些直接的实际任务，活体机器人还可以帮助研究人员更多地了解细胞生物学，从而为人类健康和长寿的未来发展打开大门。 研究人员说：“如果我们可以按需制作3D生物形式，我们可以修复先天缺陷，将肿瘤重编程为正常组织，在外伤或退行性疾病后再生并战胜衰老。”这项研究可能“对再生医学产生巨大影响（构建身体部位并诱导再生）。”
    223浏览量
    原文链接

  • 《科学家成功3D打印不锈钢》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2017-11-03
    • 3D打印技术已然风靡全球，但目前与这项技术结合最好的是塑料和泡沫钢材料，而这些材料却不够结实，不能满足核心材料的应用需求。如今，研究人员已经开发出了一种3D打印坚韧和灵活的不锈钢的技术，这一进步可能会带来更快、更廉价的方法，从而制造出从火箭发动机到核反应堆和油井设备零部件的所有产品。 不锈钢是在150年前发明的，至今仍广受欢迎。它是由传统的钢结构熔化而成的——其自身是铁和碳(有时是其他金属，如镍)的混合物，并加入铬和钼，用以防止生锈和腐蚀。在不锈钢的制造过程中，一系列复杂的冷却、再加热和轧制的步骤，使得材料的微观结构紧密地排列在一起，即合金的颗粒与颗粒之间形成了一种类似于细胞的结构。当金属被弯曲或受压时，颗粒中的原子层彼此滑动，有时会形成晶质缺陷，从而导致裂纹的产生。但是牢固的颗粒边界可以阻止这些缺陷，使材料变得坚硬，并且仍然足够灵活，形成一个想要的形状。 长期以来，3D打印研究人员一直试图复制这种结构。他们的计划始于一个涂抹在平整表面上的金属合金颗粒粉层。 在这项研究中，一种由计算机控制的高性能激光束在表面上来来回回地扫描。被激光击中的颗粒熔化并融合在一起。随后，这一表面向下移动，紧接着，另一层粉末被添加进来，之后，激光加热过程再次重复，将新熔化的材料粘在下面的一层上。通过重复这种逐层添加法，工程师们可以制造复杂的结构，比如火箭发动机。 然而问题依然存在——在微观层面上，3D打印的不锈钢通常都是高孔隙度的，这也使得它们很脆弱并且容易断裂。 “这些钢材的性能很糟糕。”Yinmin “Morris” Wang说，他是美国加利福尼亚州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的材料科学家。几年前，Wang和他的同事提出了一种方法，利用激光和一种快速冷却的技术将金属合金粒子融合在一个密集而紧凑的结构中。 如今，他们通过设计一个由计算机控制的程序扩展了这项工作，使其不仅能够制造致密的不锈钢层，而且可以更为严格地控制这些材料的结构——从纳米级到微米级。这就使得3D打印机可以在每一个尺度上构建微小的细胞壁式结构，从而防止破裂和其他常见问题。 测试表明，在某些条件下，最终的3D打印不锈钢材料的强度要比传统工艺生产的不锈钢高3倍且仍然具有韧性。 科学家在10月30日出版的《自然—材料》杂志上报道了这一研究成果。 “他们所做的事情真的很令人兴奋。”宾夕法尼亚州匹兹堡市卡内基·梅隆大学机械工程师Rahul Panat说。此外，Panat指出，Wang和他的同事使用了一种在市场上可以买到的3D打印机和激光设备完成了这项工作。这使得其他研究团队很可能迅速效仿他们的做法，制造出各种各样的高强度不锈钢部件——从飞机的油箱到核电站的压力管。同时，还可能增加人们对3D打印的热情。 3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件出现。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支等领域都有所应用。
    222浏览量
    原文链接