NIST科学家在纳米尺度上开发3D打印凝胶和软材料的新方法

NIST科学家在纳米尺度上开发3D打印凝胶和软材料的新方法

  中国3D打印网9月24日讯,美国国家标准技术研究院(NIST)的研究人员开发了一种3D打印凝胶和软材料的新方法。该研究团队没有像大多数现代软材料3D打印机那样使用紫外激光(UV)或可见光来引发其凝胶,而是利用电子和X射线束来固化一系列光敏树脂。事实证明,这些短波长的激光比常规光束更聚焦,并且能够制造具有高水平结构细节的凝胶,尺寸小至100纳米(nm)。NIST科学家最新开发的技术可以创建复杂的微观结构,例如柔性电极,生物传感器或软微型机器人。

NIST团队最终使用他们的技术生产了微观的细胞界面结构
NIST团队最终使用他们的技术生产了微观的细胞界面结构(如图)。图片来自ACS Nano期刊。
  光固化聚合物的不同方法
         光固化聚合物开发方面的最新创新大大改善了软材料3D打印所能达到的速度和分辨率。这些新增强的配方使光学光刻和立体光刻(SLA)方法可用于创建越来越小的物体,其中一些物体的波长为100nm。
        相比之下,传统的软制造方法(例如电子束光刻(EBL))无法跟上步伐,需要紧密聚焦的电子束才能有效发挥作用。尽管EBL通常用于聚合物和凝胶膜的构图,但它只能在激光和材料之间进行高水平的交互作用,从而限制了它可以生产的物体的复杂性。
          聚焦电子束诱导沉积(3D-FEBID)代表了一种更具创新性的3D打印方法,它使用电子束来分离含气态含金属前体的表面。实验技术能够以超高分辨率创建对象,但代价是比传统方法要慢得多。同样,在深X射线光刻技术的开发中也取得了重大进展,该技术使用聚焦于区域板的光束精确制造高纵横比的微结构。先进的生产工艺可减少辐射损伤,这使其可以用于医疗应用,例如带电系统内的聚合反应。
         不幸的是,面向X射线的方法也有缺点。目前,X射线束发出的短波长只能在真空中工作,因此每个腔室中的液体可能会蒸发而不形成凝胶。为了克服这一限制,研究小组得出了理论,即使用薄的电子透明屏障,可以防止液体蒸发,同时允许电子束穿透凝胶。
 研究人员能够调节电子束的强度,以创建具有预定参数的物体
  研究人员能够调节电子束的强度,以创建具有预定参数的物体。图片来自ACS Nano期刊。
  NIST团队基于凝胶的3D打印方法
         为了有效地将聚焦的电子束和软X射线束传递到其液体溶液中,研究人员设计了一组封闭的流体室。这些设备配备有30–50 nm的氮化硅(SiN)薄膜,可将液体与显微镜的真空隔离。在测试过程中,将20%w / v的聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEGDA)水溶液和9个相同的膜窗填充到腔室中。通过仅改变光束的一个参数(例如光束的能量,强度,步长或停留时间),同时保持其他参数不变,屏障被用于创建具有一系列不同特征集的零件。
          冲洗掉未固化的溶液后,研究小组使用了原子力显微镜(AFM)来检查其交联结构。通过比较处于水合和干燥状态的样品物体的高度,研究人员最终能够始终如一地打印它们并估算基于凝胶的物体的尺寸,而无需直接对其进行测量。 而且,该方法被证明能够生产100-150nm宽的结构,从而使研究人员推测该方法可用于创建计算机与大脑的接口设备。为了测试其新技术与活细胞的连接能力,研究小组进行了进一步的实验,将SiN膜细胞和PEGDA聚合物暴露于电子束中。

+阅读全文
3D打印固态锂电池:更安全,更便宜,能量密度更高

3D打印固态锂电池:更安全,更便宜,能量密度更高

    中国3D打印网9月23日讯,我们平时在发现,新买的玩具孩子还没有玩尽兴,就没有电了,而大多数电池使用很短,而且昂贵。所以很高兴我们知道许多研究人员正在投入时间和资源来确定如何进行3D打印电池。虽然电池不是您可以在普通台式机系统上快速打印出来的东西。但是,3D打印电池还有其他优点。
  锂离子电池
  锂离子电池(图片由维基百科提供)
        瑞士控股公司Blackstone Resources AG专注于金属电池市场,并一直通过其德国子公司Blackstone Technology GmbH投资于下一代电池技术。该公司刚刚宣布,其使用专有3D打印技术制造锂离子固态电池的努力已达到实用的地地步。 Blackstone Resources AG坚信,它可以大量,低成本地生产出具有更高能量密度水平的可靠锂离子电池。目标是使成本大大低于每千瓦时80欧元。这将代表存储技术的最终突破。据中国3D打印网了解,传统的电池设计使用液体或聚合物凝胶电解质,而固态电池则使用固体电极和固体电解质。它们不需要使用易燃的液体电解质,因此使用起来更安全,但要花很多钱。
        Blackstone Resources AG表示,与传统的制造方式相比,使用其获得专利的3D打印工艺制造电池具有许多优势,例如,充电次数更多,成本更低,此外能量密度提高了20%以上,并且产量提高了单元格格式方面的灵活性。

(图片由弗劳恩霍夫研究所提供)
        “ Blackstone已开发的获得专利的3D打印电池技术,由于其先进的处理技术,其能量密度比传统的锂离子电池高25%。除了较厚的层外,几乎所有几何图形都可以打印。多层电池也是可能的,它可以在电池单元级别提供更高的电压。 3D打印电池技术是大规模生产固态电池(SSB)的关键。通过开发固态电池打印技术,Blackstone将能够以更低的成本将其生产的电池的能量密度提高一倍。而且,在此过程中,它将能够为其提供自己的电池金属。”   此外,通过采用3D打印制造电池,可以将不存储任何能量的材料(例如铝和铜)的数量减少多达10%。
        该公司现在正在迈向新的高度,并计划生产3D打印固态电池,实际上已经创建并测试了其首批SSB电池原型。现在,正致力于进一步发展其技术,以便能够3D打印SSB电池进行批量生产。

(图片由ECS提供—电化学学会,2019年)

+阅读全文
3D打印用于制造刚度平衡的行星架

3D打印用于制造刚度平衡的行星架

周转齿轮系经常用于燃气涡轮发动机的减速齿轮箱中,是由中心轮,行星轮和行星架组成的。然而,行星齿轮系的行星齿轮架可能易于发生扭转挠曲,其中,行星架在负载下绕其中心轴线扭转,从而导致行星齿轮的各个旋转轴线失去与行星架的中心轴线的平行度,对齿轮系的效率和寿命产生负面影响。

根据3D科学谷的市场研究,普惠加拿大通过新的设计寻求改进,使得行星架提供更加平衡的刚度,从而允许在减速级的每个行星齿轮的两侧上的载荷分布更加均匀。

+阅读全文

3d打印资讯

+more
    NIST科学家在纳米尺度上开发3D打印凝胶和软材料的新方法

      中国3D打印网9月24日讯,美国国家标准技术研究院(NIST)的研究人员开发了一种3D打印凝胶和软材料的新方法。该研究团队没有像大多数现代软材料3D打印机那样使用紫外激光(UV)或可见光来引发其凝胶,而是利用电子和X射线束来固化一系列光敏树脂。事实证明,这些短波长的激光比常规光束更聚焦,并且能够制造具有高水平结构细节的凝胶,尺寸小至100纳米(nm)。NIST科学家最新开发的技术可以创建复杂的微观结构,例如柔性电极,生物传感器或软微型机器人。

    NIST团队最终使用他们的技术生产了微观的细胞界面结构
    NIST团队最终使用他们的技术生产了微观的细胞界面结构(如图)。图片来自ACS Nano期刊。
      光固化聚合物的不同方法
             光固化聚合物开发方面的最新创新大大改善了软材料3D打印所能达到的速度和分辨率。这些新增强的配方使光学光刻和立体光刻(SLA)方法可用于创建越来越小的物体,其中一些物体的波长为100nm。
            相比之下,传统的软制造方法(例如电子束光刻(EBL))无法跟上步伐,需要紧密聚焦的电子束才能有效发挥作用。尽管EBL通常用于聚合物和凝胶膜的构图,但它只能在激光和材料之间进行高水平的交互作用,从而限制了它可以生产的物体的复杂性。
              聚焦电子束诱导沉积(3D-FEBID)代表了一种更具创新性的3D打印方法,它使用电子束来分离含气态含金属前体的表面。实验技术能够以超高分辨率创建对象,但代价是比传统方法要慢得多。同样,在深X射线光刻技术的开发中也取得了重大进展,该技术使用聚焦于区域板的光束精确制造高纵横比的微结构。先进的生产工艺可减少辐射损伤,这使其可以用于医疗应用,例如带电系统内的聚合反应。
             不幸的是,面向X射线的方法也有缺点。目前,X射线束发出的短波长只能在真空中工作,因此每个腔室中的液体可能会蒸发而不形成凝胶。为了克服这一限制,研究小组得出了理论,即使用薄的电子透明屏障,可以防止液体蒸发,同时允许电子束穿透凝胶。
     研究人员能够调节电子束的强度,以创建具有预定参数的物体
      研究人员能够调节电子束的强度,以创建具有预定参数的物体。图片来自ACS Nano期刊。
      NIST团队基于凝胶的3D打印方法
             为了有效地将聚焦的电子束和软X射线束传递到其液体溶液中,研究人员设计了一组封闭的流体室。这些设备配备有30–50 nm的氮化硅(SiN)薄膜,可将液体与显微镜的真空隔离。在测试过程中,将20%w / v的聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEGDA)水溶液和9个相同的膜窗填充到腔室中。通过仅改变光束的一个参数(例如光束的能量,强度,步长或停留时间),同时保持其他参数不变,屏障被用于创建具有一系列不同特征集的零件。
              冲洗掉未固化的溶液后,研究小组使用了原子力显微镜(AFM)来检查其交联结构。通过比较处于水合和干燥状态的样品物体的高度,研究人员最终能够始终如一地打印它们并估算基于凝胶的物体的尺寸,而无需直接对其进行测量。 而且,该方法被证明能够生产100-150nm宽的结构,从而使研究人员推测该方法可用于创建计算机与大脑的接口设备。为了测试其新技术与活细胞的连接能力,研究小组进行了进一步的实验,将SiN膜细胞和PEGDA聚合物暴露于电子束中。

    3D打印固态锂电池:更安全,更便宜,能量密度更高

        中国3D打印网9月23日讯,我们平时在发现,新买的玩具孩子还没有玩尽兴,就没有电了,而大多数电池使用很短,而且昂贵。所以很高兴我们知道许多研究人员正在投入时间和资源来确定如何进行3D打印电池。虽然电池不是您可以在普通台式机系统上快速打印出来的东西。但是,3D打印电池还有其他优点。
      锂离子电池
      锂离子电池(图片由维基百科提供)
            瑞士控股公司Blackstone Resources AG专注于金属电池市场,并一直通过其德国子公司Blackstone Technology GmbH投资于下一代电池技术。该公司刚刚宣布,其使用专有3D打印技术制造锂离子固态电池的努力已达到实用的地地步。 Blackstone Resources AG坚信,它可以大量,低成本地生产出具有更高能量密度水平的可靠锂离子电池。目标是使成本大大低于每千瓦时80欧元。这将代表存储技术的最终突破。据中国3D打印网了解,传统的电池设计使用液体或聚合物凝胶电解质,而固态电池则使用固体电极和固体电解质。它们不需要使用易燃的液体电解质,因此使用起来更安全,但要花很多钱。
            Blackstone Resources AG表示,与传统的制造方式相比,使用其获得专利的3D打印工艺制造电池具有许多优势,例如,充电次数更多,成本更低,此外能量密度提高了20%以上,并且产量提高了单元格格式方面的灵活性。

    (图片由弗劳恩霍夫研究所提供)
            “ Blackstone已开发的获得专利的3D打印电池技术,由于其先进的处理技术,其能量密度比传统的锂离子电池高25%。除了较厚的层外,几乎所有几何图形都可以打印。多层电池也是可能的,它可以在电池单元级别提供更高的电压。 3D打印电池技术是大规模生产固态电池(SSB)的关键。通过开发固态电池打印技术,Blackstone将能够以更低的成本将其生产的电池的能量密度提高一倍。而且,在此过程中,它将能够为其提供自己的电池金属。”   此外,通过采用3D打印制造电池,可以将不存储任何能量的材料(例如铝和铜)的数量减少多达10%。
            该公司现在正在迈向新的高度,并计划生产3D打印固态电池,实际上已经创建并测试了其首批SSB电池原型。现在,正致力于进一步发展其技术,以便能够3D打印SSB电池进行批量生产。

    (图片由ECS提供—电化学学会,2019年)

  • 新型多材料3D打印将不同的金属和陶瓷组合成一个零件

    2020-9-16
  • STRATASYS与时装设计师合作,优化直接纺织3D打印

    2020-9-14
  • 哈佛研究人员开发出生态友好的形状记忆3D打印材料

    2020-9-9
  • 印度Skyroot测试带100=打印喷油器的火箭发动机

    2020-8-29
  • GE动态控制3D打印-增材制造过程的专利获得通过

    2020-8-29
  • 惠普3D打印助力汽车行业的发展

    2020-8-29

3d打印机测评

+more

3d打印机报价

+more
    6款桌面级5轴3D打印机,售价可高达数百万元

         本文介绍了6款桌面级5轴3D打印机,有的售价高达数十万美元或欧元(合数百万人民币)具有多个自由度,可以实现很不一样的打印效果,希望国内的用户可以了解到这些最新的情况。

        传统的FDM 3D打印机有很多种结构,其中最受欢迎的是笛卡尔和三角洲。 虽然这些打印机的运动系统各不相同,但是一个共同的特点是喷头在X,Y和Z平面上线性移动,是一个三轴的结构。打印头自下而上进行沉积,因此对于一些悬空的结构,通常需要打印支撑结构。


    加拿大AON3D工业级FDM 3D打印机卖5万美元

           可能很多人都觉得,一台FDM 3D打印机卖几十万元,是不是疯了?其实不然,可以打印高性能材料的一些FDM 3D打印机,售价上百万元的也有,并且已经应用到航空航天等一些高端制造领域中去了。


          2020年2月,加拿大3D打印机制造商AON3D宣布推出新型FDM 3D打印机AON-M2 2020。 它面向工业级应用,能够实现高温3D打印,专为高性能热塑性塑料PEEK、PEKK、ULTEM、聚碳酸酯PC等应用而设计。从而满足用户对于特殊3D打印零件的要求,例如耐受苛刻的化学药品、承受极端温度或承受强烈的机械应力等等。


    新型工业级FDM 3D打印机AON-M2 2020
           AON3D研发部负责人Andrew Walker说:“我们看到3D打印高性能热塑性塑料需求不断增长;并且人们逐渐认识到,要使零部件达到最高的机械性能面临着复杂材料组合的挑战,这需要专业设备的支持。AON-M2 2020是我们为客户提供从CAD文件到最终用途3D打印零件的基础,而且它的价格也在可接受范围内。”
           AON3D由加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的材料工程师团队于2015年成立,目标是“解锁用于3D打印的高性能热塑性塑料”。因此,AON3D致力于开发具有开放材料兼容性的3D打印机,以减轻客户必须使用专有材料的选择限制。
           在2018年,AON3D发布了第三代3D打印机AON-M2,特点是支持高温挤出、大幅面3D打印,旨在为汽车,航空航天和医疗保健行业生产工程级的最终零部件。


    AON-M2 2020中的3D打印零件
          新的AON-M2 2020与上一代的区别在于关注零件的准确性、可重复性和更高的可靠性。首席执行官Kevin Han说:“3D打印机采用了全不锈钢框架以最大程度地减少热膨胀,重新设计乐腔室加热器以提供对热环境的精确控制,并且在15分钟以内可以加热到预期温度。AON-M2 2020拥有令人振奋的升级更新,我们很高兴继续为客户提供应用范围最广的材料选择,以及远远超出3D打印机本身的材料专业知识。”
            与AON3D旗下其他3D打印机型号一样,M2 2020基于开放式材料平台,并且设定了优化的工艺参数以支持SABIC、Kimya、DSM等知名FDM 耗材供应商。AON-M2 2020的详细数据如下。腔室温度可达到135°C(275°F);热床和热端温度分别为200°C(392°F)和470°C(878°F),可以支持PEEK,PEKK,ULTEM等特殊材料。因此这款3D打印机适用于航空、国防、研发和制造等行业,这些行业需要使用特殊工程塑料的制造能力。此外,它具有454 x 454 x 640 mm的3D打印仓,可以构建更大的零件;Z轴尺寸具备相当大的优势。


    碳纤维填充的PEEK材料制成的零件

    技术规格表

    这款工业级3D打印机定价为49999美元。

  • 449欧元,宝丽来在CES 2019上推出PlaySmart 桌面3D打印机

    2019-1-10
  • 10mm每分钟,49950美元,Nexa3D推出大幅面超高速SLA 3D打印机

    2019-1-9
  • MakerBot全新高性能3D打印机Method中国零售价69999元

    2019-1-9
  • Myriwell( FreeSculpt) 3D打印机国内售价3400元

    2013-7-9
  • Pirate3D正式发布价格为347美元的海盗3D打印机

    2013-5-14
  • 首家大型零售商开卖3D打印机Cube 售1300美元

    2013-5-5

3d打印程序

+more

3d打印机

+more
    Stratasys全新推出J55 3D打印机,正式开启3D打印“办公化时代”新里程

           日前,3D打印和增材制造解决方案供应商Stratasys(Nasdaq:SSYS)于5月12日在线成功举办了Stratasys J55™“云”端揭幕仪式。发布会上吸引了众多来自教育、医疗、汽车制造等应用领域的专业人士及资深媒体参与。发布会现场,参会者共同见证J55™作为首款办公室友好彩色3D打印机,其独一无二的产品性能,助力设计师捕捉灵感、放飞想象,创造出超越同行标准的产品。除此之外,现场就当下中国逐渐走向制造强国,并且在航空航天、汽车、消费品等高端制造业,对3D打印和增材制造解决方案的强烈需求进行了深入的探讨。同时进一步彰显了Stratasys在增材制造行业,引领未来科技进步和行业创新技术发展的领导地位,凭借其在3D工业级打印领域的数十年行业实践,不断开创未知领域,积极成为应用型增材技术解决方案的全球领航者。

    FabRx发布个性化药品的3D打印机 M3DIMAKER

      目前,大多数药物都是通过规模化生产的方法制造的,这些方法生产的药物形式具有相同的特征,例如外观,药物释放和剂量。但是这种药物生产方式存在很多问题,比如:剂量不当会导致不良的副作用,甚至导致年轻人和老年患者缺乏治疗。
          通常,在儿科治疗中,护理人员会被告知将药片分开甚至压碎,以满足其年龄的适当剂量要求。这实际上可能导致剂量不正确,甚至药物使用不正确。我们显然需要适合年龄的药物配方,但是个性化药物并不适合于大多数传统制造方法。
           FabRx Ltd.成立于2014年,是伦敦大学学院药学院的药物生物技术衍生公司,在过去的几年中一直在研究和开发3D打印,定制药物和载有药物的医疗设备。该公司首先尝试了FFF和SLA技术,然后尝试了SLS 3D打印,以制造其专有的Printlets。2018年,FabRx从Innovate UK获得了近100万英镑的赠款,用于开发首台个性化医学3D打印机。去年,它使用3D打印药品完成了世界上第一个人体临床研究。这项研究成功地证明了3D打印是在医院环境中准备口服定制剂量疗法的可行且有效的制造方法。现在,该公司发布了M3DIMAKER,这是一台用于制造个性化药品的药品3D打印机。

  • Biomaterials:脱细胞基质墨水的无扫描连续光固化生物3D打印

    2020-4-2
  • 台湾Phrozen推出4K LCD 3D打印机Sonic XL

    2020-4-2
  • Fraunhofer安装第三台Lithoz陶瓷3D打印机

    2020-3-31
  • 挤出式生物3D打印制造过程的反馈方法

    2020-3-31
  • 帝斯曼与3D打印机厂商合作,推出熔融挤出的颗粒材料

    2020-3-24
  • 机床制造商DMG德玛吉推出双激光SLM 金属3D打印机

    2020-3-23

3d打印案例

+more

3D扫描议

+more

创客空间

+more

三维设计

+more

MAYA教程

+more
    MAYA渲染景深效果教程

        我们都知道在三维软件中渲染景深效果是非常耗费时间的事情。所以很多时候,我们都会将景深的效果留到后期软件里面去做。这一期的教程呢,我就带领大家了解学习在后期软件里制作景深效果的方法。

          这次的教程分为上下两篇,第一部分讲解后期做景深效果的基本知识,主要是一些常规的做法以及节点的连接,适合对于后期制作景深还不是很熟悉的新手朋友观看学习,高手可以略过。而第二部分呢,则是着重去分析一些带有透明的物体的后期景深处理方法,其中包含了一些特别的制作小技巧,并不被大众所熟知,适合在学习了第一部分以后再来观看,或者有一定基础直接观看。

    MAYA制作可爱卡通女孩角色

    今天跟我们的MAYA学习者们分享用Maya制作可爱眼镜女孩的流程,希望大家能够喜欢这个教程。

    MAYA制作可爱卡通女孩角色 飞特网 MAYA角色动画教程

  • Maya是什么?影视动画原来这么简单啊!

    2020-8-4
  • MAYA打造真实的头发

    2020-8-4
返回顶部
返回底部