哈佛研究人員展示一種可以顯著加快3D打印速度的技術(shù)

來源：cnBeta

據(jù)了解，幾個月前，哈佛大學(xué)Wyss研究所的一個團隊開發(fā)了一種工程解決方案SWIFT，該解決方案致力于使3D打印的器官更加可行。有了它，研究人員便能夠制造出可同步搏動七天的合成可灌注心臟組織�，F(xiàn)在，同一團隊在3D打印領(lǐng)域又取得了新的進展。

Wyss研究所的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種技術(shù)，該技術(shù)顯然可以顯著加快復(fù)雜的3D打印物體的制造速度。這項技術(shù)被稱為多材料多噴嘴3D打�。∕M3D），它使用高速壓力閥在八種不同的打印材料之間無縫切換，以創(chuàng)建復(fù)雜的形狀和對象。根據(jù)該團隊的說法，每個閥門“每秒可以切換材料的速度高達50次，這比肉眼所見要快，或與蜂鳥拍打翅膀一樣快�！�

隨后，這將加快打印過程。該團隊聲稱，MM3D僅需要使用傳統(tǒng)方法（包括使用單噴嘴和大型多噴嘴打印頭）來創(chuàng)建此類對象的時間的一小部分。該論文的共同第一作者Mark Skylar-Scott評論了該團隊的工作，他表示：

“ MM3D將多噴嘴陣列與能夠在多種墨水之間快速切換的能力有效地消除了切換打印頭所浪費的時間，并有助于將縮放定律從立方減小到線性，因此您可以更快地打印多材料的周期性3D對象�！�

該技術(shù)的關(guān)鍵要素是一組Y形連接點，這些連接點經(jīng)過精確調(diào)整以防止打印過程中墨水混合或倒流。對于打印大型對象，可以將這些結(jié)點多路復(fù)用。具體地說，這種快速的單向連續(xù)墨水流可以使用有機硅、聚氨酯、環(huán)氧樹脂或生物墨水等反應(yīng)性材料來精確構(gòu)造復(fù)雜的零件。

Skylar-Scott的團隊通過打印Miura折紙結(jié)構(gòu)展示了MM3D技術(shù)。該結(jié)構(gòu)由剛性的“面板”部分與高度柔性的“鉸鏈”部分連接而成。與傳統(tǒng)方法需要大量時間及多層化處理不同，“ MM3D打印頭能夠通過使用八個噴嘴連續(xù)擠出兩種交替的環(huán)氧樹脂油墨，在一步之后連續(xù)打印兩個剛度相差四個數(shù)量級的環(huán)氧樹脂油墨，從而一步一步打印整個對象�！�

研究人員還使用MM3D來打印行走的“由機械臂和軟彈性體組成的、呈千足蟲狀的軟體機器人”。令人印象深刻的是，“該機器人能夠以每秒近半英寸的速度移動，同時承載的重量是其自身重量的八倍，并且可以與其他機器人連接以承載更重的負載�！�

當(dāng)前，MM3D只能打印周期性的、有圖案的對象。但是Wyss的團隊認(rèn)為，隨著進一步的開發(fā)和研究，該團隊將允許該過程在一個步驟中創(chuàng)建甚至更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。總而言之，Wyss的創(chuàng)始董事Donald Ingber看到了制造業(yè)技術(shù)的潛力，并指出“這一新進展[MM3D]有望大大改善這一令人振奮領(lǐng)域的創(chuàng)新步伐�！�

該研究發(fā)表在《自然》雜志上。