3D打印材料2016年三大趨勢(shì)：碳納米管、智能化和IoT-“物聯(lián)網(wǎng)”

所謂趨勢(shì)，是以前種的種子，下一步要開(kāi)的花與結(jié)的果。2016的第一個(gè)月已經(jīng)過(guò)去了，不少技術(shù)在2015年或更早從實(shí)驗(yàn)室和科研機(jī)構(gòu)經(jīng)歷過(guò)層層驗(yàn)證、知識(shí)產(chǎn)權(quán)申請(qǐng)、商業(yè)化準(zhǔn)備相繼落地，而2016年是這些醞釀中的“蓄勢(shì)待發(fā)”走向商業(yè)化的一年。

Lux Research預(yù)測(cè)，2016年排名前三的“臥底”趨勢(shì)是碳納米管產(chǎn)品，軟件基礎(chǔ)的可編程與智能化材料，以及IoT物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來(lái)的嵌入式材料打印需求與技術(shù)升級(jí)。

“臥底”一: 碳納米管

正在浮出水面的第一大“臥底”是碳納米管（碳管）產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)。3D科學(xué)谷了解到碳納米管曾經(jīng)經(jīng)過(guò)炒作，和隨之而來(lái)的過(guò)剩年，行業(yè)在2013年開(kāi)始洗牌。碳納米管的圓柱形碳分子具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能、力學(xué)性能和電學(xué)性能，使他們?cè)诩{米技術(shù)領(lǐng)域－nanotechnogloy、半導(dǎo)體領(lǐng)域、電子領(lǐng)域、光學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域具有極大的潛力。

早在2014年，密歇根的創(chuàng)業(yè)公司3DXTech推出了一系列專業(yè)碳納米管的3D打印長(zhǎng)絲，該長(zhǎng)絲可以用于幾乎任何FDM / FFF桌面型3D打印機(jī)加熱與搭建平臺(tái)，用于制作拓展功能的3D打印電子和PCB電路板，3D打印碳納米管還可以顯著增強(qiáng)3D打印物體。

圖片：碳納米

進(jìn)入2015年，更多公司進(jìn)入到碳納米市場(chǎng)，如General Nano專為航空電磁干擾（EMI）屏蔽生產(chǎn)的碳納米管片材達(dá)到100000m2 /年，并且價(jià)格降低到10美元/平方米到50美元/平方米之間。在這個(gè)價(jià)位上，碳纖維由于比金屬網(wǎng)格結(jié)構(gòu)具有更輕的重量和延展性，碳纖維的競(jìng)爭(zhēng)力將挺進(jìn)金屬領(lǐng)域。隨著這種趨勢(shì)的不斷增強(qiáng)，Lux Research預(yù)計(jì)2016年，碳納米管材料和3D打印碳納米管將終于從“臥底”走向先進(jìn)材料市場(chǎng)的主場(chǎng)。（3D科學(xué)谷補(bǔ)充閱讀：不容忽視的碳纖維3D打�。�

“臥底”二: 軟件催生材料技術(shù)

3D打印行業(yè)的另外一個(gè)秘密是，專業(yè)的公司將不得不轉(zhuǎn)移他們的焦點(diǎn)，不只是聚焦制造新的3D打印機(jī)，還朝著創(chuàng)建3D打印整體解決方案的方向發(fā)展，包括改進(jìn)的3D打印軟件，3D打印文件格式，創(chuàng)建新的功能植入如嵌入式傳感器以區(qū)分自己的競(jìng)爭(zhēng)能力。

2015年，3D科學(xué)谷看到一波針對(duì)將3D打印硬件空間開(kāi)源化的努力出現(xiàn)，像Cosine Additive 和歐特克（Autodesk公司）提供先進(jìn)的3D打印機(jī)和開(kāi)源硬件平臺(tái)。開(kāi)放的材料和硬件成為創(chuàng)新的新基線。創(chuàng)新在不斷向前發(fā)展，單純靠設(shè)備門檻搭建的競(jìng)爭(zhēng)壁壘變得弱化，新進(jìn)入者和建立的游戲規(guī)則將軟件、設(shè)備、材料、打印技術(shù)與解決方案融為一體。

圖片：歐特克，感應(yīng)時(shí)代

麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā)了具有潛在顛覆性的生產(chǎn)技術(shù)CSAIL MultiFab 3D打印機(jī)，可以3D打印出至少十種不同的材料，還可以將復(fù)雜的電子零件、電路、甚至傳感器直接嵌入到打印對(duì)象中。這項(xiàng)技術(shù)與其說(shuō)是設(shè)備的技術(shù)不如說(shuō)是軟件的技術(shù)，而材料的界限也變得更加模糊，智能化可編程材料成為另外一種意義上的材料。

微軟的.3MF格式將催化2016年更多3D打印材料的創(chuàng)新，軟件與材料的實(shí)現(xiàn)是相輔相成的，如在尺寸、打印速度、多功能性、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等方面，STL文件格式越來(lái)越成為限制打印技術(shù)和材料發(fā)展的問(wèn)題本身�，F(xiàn)在，微軟的.3MF團(tuán)隊(duì)已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)高保真的格式，將在各種3D打印機(jī)、設(shè)備、應(yīng)用程序、服務(wù)平臺(tái)上運(yùn)行，這些將最終簡(jiǎn)化打印過(guò)程并擴(kuò)展打印范圍。

臥底三：IoT深化材料智能化

IoT-“物聯(lián)網(wǎng)”（Internet of Things）又稱傳感網(wǎng)，簡(jiǎn)要講就是互聯(lián)網(wǎng)從人向物的延伸。指的是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是讓所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，方便識(shí)別和管理。

事實(shí)上，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的增長(zhǎng)，有時(shí)甚至掩蓋了3D打印行業(yè)的變化，例如三星就在2015年底做出了將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向物聯(lián)網(wǎng)的決策。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，三維打印和物聯(lián)網(wǎng)更加緊密相連。我們已經(jīng)看到了一些3D打印用于物聯(lián)網(wǎng)的案例，包括Orbitrec將用傳感器植入打印到自行車?yán)铩６�德�?guó)的Capricate平臺(tái)也在其打印過(guò)程中植入傳感器。

圖片：Orbitrec自行車

未來(lái)的先進(jìn)制造以及3D打印技術(shù)將走向功能化且有“感知”能力的材料制造，包括高消費(fèi)需求和高度相互聯(lián)接的市場(chǎng)。3D打印技術(shù)的魅力所在也正是如此，不是要取代傳統(tǒng)制造技術(shù)，而是在另一個(gè)領(lǐng)域，基于軟件的，文件格式，應(yīng)用以及其他的創(chuàng)新使得制造變得更具創(chuàng)新力。

圖片：Capricate嵌入傳感器平臺(tái)

3D打印行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)Senvol關(guān)于2015年的打印技術(shù)與材料的統(tǒng)計(jì)中，占主流的打印材料是塑料47%，金屬40%，復(fù)合打印7%。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，可以預(yù)測(cè)，這個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果將發(fā)生更多的變化。

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轉(zhuǎn)自：©3D科學(xué)谷