"體積3D打印"技術(shù)開源了，大家快來參與

還記得之前登陸science上的“容積3D打印技術(shù)“嗎？南極熊獲悉，國外博主3D Printing Nerd在open source創(chuàng)客大會上近距離看到了這項技術(shù)的現(xiàn)場展示。


在南極熊的B站賬號上，上百人進(jìn)行了激烈的討論：

• 開源了，如果是抄的人家專利。使用這項技術(shù)，也得給申請并繳納專利費(fèi)吧？不然的話，別國的專利，只要有人拿到技術(shù)信息，然后全給開源了
• 如果技術(shù)改進(jìn)是基于材料的，那沒什么意義，3D打印出來的產(chǎn)品對材料也是有要求的，你這個專用樹脂應(yīng)用面太窄，這也算是目前各種3D打印不完善的一個點(diǎn)
• 這么牛的東西竟然開源好良心
• 所以到底是不是侵犯專利了？想知道
• 國內(nèi)可以申請10-20個實(shí)用專利了
  

容積3D打印技術(shù)

參與該項目的博士生Taylor Waddell介紹說，這種計算軸向光刻技術(shù)(CLA)是真正意義上的容積3D打印技術(shù)，可以在瞬間同時形成物體的所有幾何部分，使得打印速度非常快。由于這種光固化材料采用粘稠度很高的樹脂，因此也不需要額外的支撐結(jié)構(gòu)。

Taylor同時介紹說 其理論尺寸可以達(dá)到0.5到1米。例如打印一個30厘米的物體，大概需要3-4分鐘的時間即可，這個速度對于3D打印來說是非常驚人的！另外該團(tuán)隊也驗(yàn)證了這種方法在零重力環(huán)境下的打印測試，在無重力環(huán)境下，可以使用黏稠度像水一樣的樹脂材料。下圖的小飛船就是在零重力環(huán)境下打印的，而且打印時間僅僅需要20秒，這也為太空3D打印提供了可能性。不僅如此，由于這種技術(shù)的完全非接觸體積固化方式，非常適合生物器官的3D打印。



△微重力環(huán)境下打印的“小飛船”

據(jù)悉該團(tuán)隊正在將這項技術(shù)開源，目前已經(jīng)公開了軟件方面的技術(shù)資料，預(yù)計未來6個月，其所有內(nèi)容都將完全開源，人們將能夠獲得零件清單并開始制造這些打印機(jī)和自己的零件。


△公開的技術(shù)資料

容積3D打印技術(shù)的發(fā)與潛力
●2019年2月，全球頂級學(xué)術(shù)期刊《Science》上刊登了一篇革命性“容積3D打印技術(shù)”文章（《Volumetric additive manufacturing via tomographic reconstruction》），光照幾十秒即可打印出一個完整的人像。


△容積3D打印技術(shù)演示動畫

2020年12月，頂級期刊《nature》上重磅發(fā)布了一篇論文Xolography for linear volumetric 3D printing，可以理解為X線照相體積3D打印技術(shù)。文章作者來自德國勃蘭登堡應(yīng)用技術(shù)大學(xué)Martin Regehly和洪堡大學(xué)Stefan Hecht，該技術(shù)可以以高達(dá)25微米的特征分辨率和55立方毫米/秒的固化速度3D打印物體。xolography是一種雙光技術(shù)，它使用可以光轉(zhuǎn)換的光引發(fā)劑，通過相交不同波長的光束進(jìn)行線性激發(fā)，從而在特定的單體體積內(nèi)引發(fā)光敏樹脂的局部聚合。德國柏林科學(xué)家們已經(jīng)就這項技術(shù)創(chuàng)立了一家公司xolo，將對其進(jìn)行商業(yè)化。2023年2月3D打印初創(chuàng)公司xolo GmbH在A輪融資中籌集了800萬歐元（約為5863萬人民幣），可以說，這項技術(shù)得到了資本的青睞！


△X交叉光片照相體積光固化3D打印機(jī)

●2021年2月，體積式3D生物打印機(jī)制造商Readily3D宣布參與歐洲ENLIGHT項目。Readily3D將與歐洲的一些研究機(jī)構(gòu)和公司一起，在3D打印人類胰腺的活體模型中發(fā)揮自己的作用，以改善糖尿病藥物的測試。他們將簽約成為這個項目的官方生物打印機(jī)制造商，調(diào)整專有的非接觸式斷層掃描照明技術(shù)，以適應(yīng)胰腺組織結(jié)構(gòu)的特殊需求。2022年5月，來自洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院、Readily3D等的研究者們提出了一種直接獲得投影圖案之前充分考慮散射光線路徑的方法，即將每一部分的散射光線進(jìn)行校正，然后再使用斷層掃描體積技術(shù)3D打印不透明的物體。


△Readily3D的體積式3D打印技術(shù)，起源于洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）2017年開始的一項研究工作

●2022年2月21日，來自倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）、圣地亞哥-德孔波斯特拉大學(xué)（USC）、MERLN技術(shù)啟發(fā)再生醫(yī)學(xué)研究所和制藥3D打印專家FabRx的研究人員采用容積式3D打印技術(shù)，在17秒內(nèi)成功地生產(chǎn)出含有撲熱息痛成分的藥片，這比目前實(shí)驗(yàn)室研究的和一些臨床環(huán)境中用于打印藥品的方法快得多，屬于業(yè)內(nèi)首創(chuàng)。該研究使用的體積型3D打印機(jī)來自FabRx公司，它是一個由數(shù)字鏡像設(shè)備、紫外線光源和紫外線光學(xué)鏡片組成的數(shù)字光投影儀。


△容積式3D打印裝置

●Vitro3D公司也是一家專注于體積3D打印的公司，其體積3D打印工藝要比現(xiàn)有的許多新興3D打印技術(shù)快100倍。Vitro3D還希望使用光聚合樹脂桶打印更大、高分辨率和復(fù)雜的部件，這將消除樹脂后處理。這家初創(chuàng)公司的其他目標(biāo)包括開發(fā)目前可用的更廣泛的材料特性，以及生產(chǎn)需要最少后期處理的部件。Vitro3D的目標(biāo)是專注于生產(chǎn)牙齒矯正器和用于組織工程的支架。2022年11月，來自科羅拉多大學(xué)博爾德分校孵化公司Vitro3D在種子輪融資中獲得了130萬美元，這將推動容積式3D打印技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程。

技術(shù)抄襲？
不難看出，在國外，像xolo、Readily3D、Vitro3D以及FabRx公司已經(jīng)對“體積3D打印技術(shù)”進(jìn)行了大量研究并逐步推動該技術(shù)的商業(yè)化；而在國內(nèi)，還未出現(xiàn)對此技術(shù)進(jìn)行研究的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)。要知道，這項技術(shù)的發(fā)現(xiàn)目前存在巨大爭議！南極熊曾報道過國內(nèi)發(fā)明人吳翔指控Science的“容積3D打印”論文抄襲了其在2015年就已經(jīng)申請的專利內(nèi)容，侵犯了其優(yōu)先權(quán)和著作權(quán)。2015年提交專利申請的發(fā)明人吳翔直指論文作者剽竊專利文獻(xiàn)，抄襲創(chuàng)新思想，遠(yuǎn)在期刊刊登之前，專利文獻(xiàn)已經(jīng)完成了提交和公布，包括中文和英文的，在不只一個國家的專利數(shù)據(jù)庫中都有記錄。

●《Science》革命性高速“容積3D打印技術(shù)”，被質(zhì)疑抄襲專利：http://m.lhkhtyz.com/thread-132362-1-1.html

●證據(jù)：Science上PK美國Carbon的“容積3D打印技術(shù)”的10個抄襲質(zhì)疑點(diǎn)：http://m.lhkhtyz.com/thread-132759-1-1.html

曾經(jīng)有一些熊友針對吳翔是否能夠做出實(shí)物抱有懷疑。吳翔是這么說的：我們個人制做原型機(jī)，應(yīng)用的材料簡單，卻不是潛在發(fā)展企業(yè)推卸責(zé)任的理由。應(yīng)該由大企業(yè)繼續(xù)優(yōu)化這個創(chuàng)新發(fā)明。我們自己做的，是利用筆記本電腦、辦公投影儀和電子愛好者常見的單片機(jī)加步進(jìn)電機(jī)等等零件組裝出來的。你瞧，這么多年，沒有一家看得起這項發(fā)明。突然就被老外抄襲了吧。我們申請專利天經(jīng)地義，創(chuàng)意部分才是必要技術(shù)特征。能夠說，現(xiàn)在任何人復(fù)制一臺用于研究都很容易。這部分是公開的。有研究單位和企業(yè)加入就是好事了,專利不限制研究。

南極熊獲悉，曾經(jīng)在《Science》上首次發(fā)表“容積3D打印技術(shù)”的研究團(tuán)隊正在將這項技術(shù)開源，目前已經(jīng)公開了軟件方面的技術(shù)資料，預(yù)計未來6個月，其所有內(nèi)容都將完全開源，人們將能夠獲得零件清單并開始制造這些打印機(jī)和自己的零件。南極熊在此呼吁相關(guān)研究人員和企業(yè)加入體積3D打印的開源項目，這是一個非常具有前瞻性和創(chuàng)造性的領(lǐng)域，目前主要是外國人在做，但南極熊相信，只要大家一起努力，就能夠在這個領(lǐng)域取得更多的成就，為世界帶來更多的創(chuàng)新和改變！
△歡迎加入體積3D打印技術(shù)交流群（客服微信號 nanjixiong3 ）

容積3D打印的技術(shù)資料：

1.加州大學(xué)伯克利分校 Open CAL網(wǎng)站：
https://www.ocf.berkeley.edu/~hayden/index.php

2.Open CAL GitHub項目地址：
https://github.com/computed-axial-lithography