師從動(dòng)物學(xué)習(xí)“超能力” 3D打印成仿生科技新星

擁有各種“超能力”的動(dòng)物是3D打印進(jìn)軍仿生科技領(lǐng)域的良師。3D打印對(duì)動(dòng)物的模仿既能保護(hù)動(dòng)物，也可成就自己。憑借高度仿真的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，利用3D打印模仿動(dòng)物制作仿生器材這個(gè)思路大有市場(chǎng)潛力可挖。

3D打印給人類生活帶來(lái)的影響是多樣而復(fù)雜的，對(duì)于動(dòng)物，這項(xiàng)技術(shù)所能提供的也不僅僅是造型逼真的玩具模型那么簡(jiǎn)單。不少殘疾或者受傷的動(dòng)物借助3D打印假肢重獲新生，越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物因?yàn)?D打印生物組織的替代而擺脫厄運(yùn)。在3D打印與動(dòng)物的關(guān)系里，動(dòng)物似乎總是在扮演弱者的角色，其實(shí)不然。擁有各種“超能力”的動(dòng)物是3D打印進(jìn)軍仿生科技領(lǐng)域的良師。3D打印對(duì)動(dòng)物的模仿既能保護(hù)動(dòng)物，也可成就自己。

2015年，美國(guó)CaseWestern大學(xué)的研究人員受蚯蚓啟發(fā)，開發(fā)出了一種仿生的3D打印蠕蟲機(jī)器人。蚯蚓有一種奇怪的運(yùn)動(dòng)形式，也就是所謂的蠕動(dòng)。它們使用兩種類型的肌肉來(lái)收縮和擴(kuò)張液囊，并藉此向前運(yùn)動(dòng)�？茖W(xué)家們正是通過(guò)以機(jī)械的形式再現(xiàn)這一運(yùn)動(dòng)創(chuàng)造了這種機(jī)器人，它未來(lái)有望在手術(shù)、甚至是管道清理中發(fā)揮作用。

在醫(yī)療和安防領(lǐng)域同時(shí)發(fā)揮作用的是3D打印狗鼻子。去年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所的馬修·斯塔墨提斯主持了這一項(xiàng)目。他用3D打印機(jī)制造了一個(gè)探測(cè)裝置，模仿了一只母拉布拉多尋回犬的鼻子的外部功能，包括了外形、方向以及鼻腔結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)表明，該裝置將傳統(tǒng)危險(xiǎn)品探測(cè)器的靈敏度提升了16倍，還能用于病原體甚至癌癥的檢測(cè)。近日由美國(guó)佐治亞理工學(xué)院和橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員聯(lián)合3D打印的北美洲多音天蠶蛾羽毛狀觸須則是仿生探測(cè)器的又一力作。

動(dòng)物為3D打印帶來(lái)的啟發(fā)不僅在于機(jī)械結(jié)構(gòu)，新材料的開發(fā)也同樣受益。上個(gè)月，麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種具備海螺殼的韌性的3D打印材料，打印結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度高達(dá)85%，有潛力創(chuàng)造先進(jìn)的身體盔甲或頭盔。目前已有制造商表示計(jì)劃將此材料應(yīng)用于身體護(hù)甲類產(chǎn)品的生產(chǎn)。


隨著人們從動(dòng)物身上不斷獲得啟發(fā)并將靈感訴諸3D打印產(chǎn)品的研制，越來(lái)越多的3D打印仿生器材會(huì)被創(chuàng)造出來(lái)，進(jìn)而推動(dòng)機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)等其他智能制造技術(shù)的發(fā)展。憑借高度仿真的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，利用3D打印模仿動(dòng)物制作仿生器材這個(gè)思路還大有市場(chǎng)潛力可挖。

來(lái)源：中國(guó)智能制造