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Creality宣布将于明天，即2023年2月3日发布其最新的FDM 3D打印机，这是一款被称为CR-M4的“准工业”机器，零售价为1099美元。新机器拥有超大的450 x 450 x 470 mm构建体积，非常适合创建大型模型，具有双Z轴和两个支撑杆，可减少龙门下垂和Z轴摆动。同时，它的双Y轴线性导轨由轴承钢制成，以提高打印精度和打印机的整体耐用性。此外，Creality自行开发的“Sprite”双齿轮、全金属直接挤出机具有50W加热筒和高流量热端，可以在300°C下完全熔化高温长丝。兼容材料包括PLA、PA（尼龙）、耐热ABS、PLA Wood、PLA-CF、柔性TPU和PETG。

供稿人：逄焕浩、贺健康 供稿单位：西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 由于两栖机器人使用相同的系统在陆地和水中移动，它们对安全、工业、国防和交通运输产生了重大影响。在过去的数十年，使用柔性材料和顺应性来实现复杂运动的软机器人已被证明是有前途的，它们可以简化与复杂环境的交互并以安全的方式与人类交互，此外，软机器人为非电子机器人提供了在特殊环境下运行的可能性。特别是，软机器人对外部冲击具有很强的弹性，可以在恶劣的环境中有效地工作。此外，软机器人具有通过避免机械部件（例如传统机器人中广泛使用的硬链接）来简化其结构的优势。然而，现有的软性两栖机器人仍然需要人工辅助才能实现两栖运动（从水中移动到陆地，反之亦然）。 针对上述问题，北京大学的研究人员使用3D打印开发了一种仿生两栖软机器人 (BASR)，其灵感来自两栖动物（乌龟）的腿。基于BASR的关节设计，腿在3D空间的水平、垂直和两个方向的组合中产生位移。通过水平移动，BASR能够向前移动，而在垂直方向，BASR可以抬起它的腿或身体来克服障碍。BASR只需使用四个气动输入端口即可产生六种步态，以适应复杂的环境。依靠BASR步态的切换，可以分别实现在陆地（刚性地形、丘陵、缝隙、斜坡、碎石、沙地、泥泞地形）的运动和水面的游泳。此外，鉴于其仿生腿的大变形和快速响应，BASR在运动速度方面具有显着优势，直线运动速度为每秒0.97体长（BL s-1），转弯运动速度（25.4°s -1）。该机器人在现有的软爬行机器人中具有最佳的整体性能，例如向前运动和转弯速度。 如图1(a-e)所示,在陆地或水下旅行时，它的腿从图1(b、c)中的状态转变。如图1(d、e)所示，两段式弯曲致动器由两个垂直的气室组成，气室之间的连接充当仿生关节。它的灵感来自乌龟的腿关节。因此，执行器可以通过单一的驱动压力输入成功实现3D运动。仿生乌龟软体机器人（图1(f)）模仿乌龟的腿，可以抬起身体越过障碍物并获得前进的动力。仿生腿的 CAD 模型及其横截面图如图1(g)所示。两段式弯曲执行器包括左气室和右气室。仿生腿的设计总长度为L = 76.5 mm；“右气室”的长度为 L1 = 35 mm，壁厚 T = 1 mm。仿生腿使用FDM进行3D打印，如图1(h)所示，重12.5 g。图1(i)展示了制造的软两栖机器人。它主要由四个仿生腿组成，由两节 弯曲致动器作为腿，以及一个 SLA 3D 打印的外壳（125.6 克）作为可更换的身体（躯干）。 图 1受乌龟启发的仿生腿和柔软的两栖机器人设计。 (a)陆龟可以进行两栖运动。在陆地或水下行驶时，它的腿可以从(b)中的状态过渡到(c)中的状态。(d,e)受腿部启发的两段式弯曲致动器。它可以从(d)中的状态过渡到(e)中的状态，类似于乌龟腿。(f)受乌龟启发的软体两栖机器人的整体外观。(g)仿生腿的 CAD 模型及其横截面图。(h) FDM 3D 打印软仿生腿的制造过程。(i)软两栖机器人的照片。该两栖机器人运动机制为：四个气动软弯曲执行器由外部空气压缩机 (OTS-550 × 4) 驱动，通过四个软管连接到机器人。每条腿的运动由连接到每根管子的一个电磁阀控制。阀门由和继电器直接控制（图 3a）。随着施加的驱动压力变化（红色代表负压；蓝色代表正压；同样如此, 下），仿生腿向不同方向弯曲（图 3b）。为了使机器人在不同的复杂工作环境中可操作，我们通过驱动具有不同序列的四个仿生腿来研究六种步态（图 3c）。乌龟的腿通过踩在地上并交替抬起前后腿来直线移动。右转时，乌龟以右腿为轴保持不动，而其他三只腿移动转向。步态 1、2 和 3 是通过学习乌龟的运动步态开发的，这使BASR能够实现类似于乌龟的运动行为。此外，步态4、5、6已经独立开发，以适应不同的环境。步态 6 可以与步态 1 结合，实现类似于海龟游泳姿势的两栖着陆。 图2 BASR 运动机制示意图。 (a) …

北京大学：具有地形自适应和两栖着陆能力的全 3D 打印乌龟启发软机器人 Read More »

来源： EngineeringForLife 癌症作为全球第二大死因严重威胁着人类健康。据美国癌症协会统计，2020年全球癌症新发病人数1.93千万例，死亡病人数1千万例。如此高的发病率和死亡率使得开发更加有效的癌症治疗方法更为迫切。尽管近年来在建立体外肿瘤模型方面的努力推动了抗癌药物的发现和我们对癌症生物学的认识，但目前大多数的体外模型仍处于“概念验证”阶段，难以完全复制体内肿瘤微环境的复杂性，缺乏预测性，临床转化程度较低。该缺陷也成为限制临床前抗癌药物开发的主要瓶颈之一。 近年来组织工程技术和微加工方法的革新使得开发能够重建体内肿瘤微环境的复杂性并准确预测药物反应的新一代体外临床前模型成为可能。近日，来自香港城市大学生物医学系暨董氏生物医学中心、香港城市大学福田研究院精准诊疗技术研究部的杨梦甦教授团队，从肿瘤球、类器官和肿瘤芯片三个方向全面综述了其制备方法以及在重构体内肿瘤微环境、药物筛选和个性化医疗方面的应用（图1）。相关论文以“Three-dimensional Biomimetic Models to Reconstitute Tumor Microenvironment In Vitro: Spheroids, Organoids, and Tumor-on-a-chip”为题于2023年3月14日在线发表于国际期刊《Advanced Healthcare Materials》上。 图1 模拟体内肿瘤微环境的策略：肿瘤球、类器官和肿瘤芯片。首先，肿瘤微环境（TME）是一个由细胞组分和非细胞组分构成的非常复杂且持续变化的体系 （图2）。它不仅在肿瘤的发生、发展和转移发挥着重要作用且会严重影响肿瘤的治疗。例如，环境介导的耐药性是癌细胞与其邻近组织之间持续相互作用的结果。这也说明在体外建立一个能够充分模拟TME中肿瘤细胞和周围的基质间的动态作用的模型是非常必要的。因此作者简要介绍了细胞组分（血管内皮细胞、正常/肿瘤相关的成纤维细胞和免疫细胞）和非细胞组分（细胞外基质、缺氧环境和间隙流）在肿瘤发展过程中的作用及其对肿瘤治疗的影响。 图2 TME的组成其次，作者综述了重建TME的不同工程方法：（1）肿瘤球（图3）；（2）类器官（图4）；（3）肿瘤芯片（图5），并详细讨论了他们各自的优缺点、制备方法以及在癌症领域的应用。同时强调了多种工程方法的联合使用可以更好地模拟TME并最大限度地揭示肿瘤发展机理和促进新药的研发。 图3 肿瘤球模型 图4 类器官模型 图5 肿瘤芯片模型最后，作者从多学科的角度概述了仿生3D肿瘤模型的潜在发展方向。（1）肿瘤血管在肿瘤生长和转移过程中起着重要作用，因此在预测药物疗效时应考虑肿瘤血管。（2）应考虑具有组织特异性ECM成分和动态可调力学性能的原生TME。（3）患者之间和患者内部的高度异质性导致不同患者对同一癌症治疗方法的反应存在很大的变异性，因此需要使用患者来源的细胞或多功能干细胞（iPSC）来源的细胞来模拟TME。（4）为了更充分地复制人类TME，体外模型需要包含大部分TME必要的组分，但这通常会牺牲模型的保真度和通量，因此针对不同的应用场景，需要在自动化和复杂性之间寻找平衡。（5）建立多器官芯片。多器官芯片可用于研究肿瘤转移和其他器官之间的相互作用，但目前开发适用于多器官的通用培养基仍然面临着巨大的挑战。杨梦甦教授现任香港城市大学副校长（研究及科技）、杨建文冠名讲座教授（生物医学）、以及董氏生物医学中心主任。他的团队在生物芯片技术和纳米生物技术及其在生物医学研究和临床应用方面进行了系统性和原创性的工作，迄今在国际期刊共发表300多篇同行评审科学论文、获得33项美国及中国专利，并应邀在150多个国际会议和学术机构发表演讲。根据2020年至2022年史丹福大学的排名指标，杨教授获评为论文被高度引用的全球排名前2%科学家。他指导了逾40位博士毕业生及30多位博士后研究员，亦先后参与创办了生物科技公司港龙生物、Prenetics及晶准医学。原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.202202609

2023年3月22日，获悉，加拿大初创公司Formify已在众筹平台Kickstarter上推出了一款3D打印游戏鼠标。这款鼠标采用高品质生物树脂制成，并具有可定制的外壳和内部结构，以满足不同用户的需求。 △Formify在Kickstarter上的众筹链接Formify3D打印竞技鼠标已开启众筹 该公司还表示，这款游戏鼠标具有低延迟、高精度和高度定制化的特点，可以通过内部的可编程芯片来实现不同的游戏设置。目前，Formify已经在Kickstarter上成功达到了筹资目标，这意味着他们的3D打印游戏鼠标很快就会在市场上面世。 △Formify的3D打印游戏鼠标Formify公司的联合创始人Will MacLaughlin表示：“经过近3年的努力，我们终于成功启动了Kickstarter众筹计划！这是一个漫长的过程，也许只是一个新的开始。我们非常兴奋能够继续推动3D打印制造和大规模定制领域的创新。在此感谢来自不同方面的大力支持。” 随着Formify公司准备推出这款产品，它们透露自公司在 COVID-19 疫情期间成立以来，已经使用3D打印技术创建了100多个原型，以优化鼠标的设计参数和形状，同时也能在短时间内快速地制造。 △定制鼠标的简要流程通过3D打印技术实现定制化 制作定制鼠标的过程始于客户将手掌放在一张白纸上拍摄照片。通过对该照片进行分析，形成客户手掌的三维模型，并提取手掌的尺寸、骨骼结构和关节结构等细节信息。这些信息会被输入到技术堆栈中，生成一个干净的手掌数据集并进行遮罩处理，以便后续设计鼠标外壳和内部结构的工作。整个过程旨在实现高度定制化的游戏鼠标设计。 Formify公司进一步表示，它们的定制3D打印产品的跟踪速度达到了650 IPS，分辨率高达16,000 DPI，平均重量为55克。 3D打印技术加快产品开发速度 这家初创公司最初与3D打印制造服务机构Hubs.com合作，开始开发和制造其定制的游戏鼠标。两家公司使用Formify的创新手工绘图软件和Hubs的各种3D打印机来构建原型。经过多次试验后，他们最终选择HP的Multi Jet Fusion (MJF)技术来打印鼠标。这种打印方法可以以顶级电子竞技玩家所需的质量和规格打印复杂的鼠标手握部分，同时还提供了必要的兼容性，以降低每个部件的成本。 该公司制造了15种MJF打印的测试版产品，并将它们发送给YouTube和Twitch上的专业游戏玩家。该技术的优势在于可以生产高质量、高精度的零件，且速度快、可重复性高，简化和提高了生产过程的效率。 △这款鼠标专为电竞爱好者开发去年10月，Hubs的CEO Alex Cappy表示：“游戏是一个巨大的市场，与消费电子制造密不可分。然而，个性化设计在游戏制造中仍不是必要的一部分。这为Formify团队提供了一个机会，将独特的定制产品带到一个完全需要这种硬件创新的行业中。”

2023年3月22日，获悉，美国亚利桑那州立大学（ASU）宣布获得来自美海军的120万美元（约为827万人民币）拨款，用于研究高超声速飞行的3D打印部件。 △亚利桑那大学进行了与陶瓷材料相关的测试，并得出结论：高超声速飞行需要能够在极端环境下保持稳定性的材料高超声速飞行器所带来的挑战 由于制造高超声速滑翔飞行器需要耐受超高速和超高压所带来的极端高温和高压，因此用于制造它们的材料通常非常坚硬、昂贵且难以加工。鉴于成本、需要优化几何形状以及在质量方面需要节省，使用3D打印技术来制造这些飞行器的新组件或整个飞行器，是一种合乎逻辑的技术。此外，3D打印技术还可以用于制造新材料，这为制造高超声速滑翔飞行器提供了更多的可能性。 △亚利桑那高超音速研究中心来自海军研究办公室国防大学研究仪器计划的120万美元拨款，将为亚利桑那大学和亚利桑那高超音速研究中心提供必要的设备。此拨款将用于购买激光粉床熔合（LPBF）机器、气体雾化器、真空炉和X射线衍射仪等设备，以便教授Andrew Wessman和Sammy Tin可以测试打印零件、开发新合金、制造粉末和烧结零件。 该团队旨在制造出特别适用于超音速的新材料，这些材料可以被用于制造发动机内部、导弹表面以及其它零部件。据了解，研究的目的是使这些材料可以拥有更高的耐热性、可打印性、延展性以及许多其它特定因素的改善。 Tin教授表示：“将这些部件结合起来，我们将拥有先进制造基础设施的独特能力。如果我们能够开发出专用于3D打印过程的材料和合金，我们将能够定制合金的化学成分，使其具有更容易或更适合3D打印的特性。” 亚利桑那大学校长Robert C. Robbins表示：“高超音速飞行和太空探索是亚利桑那大学的重要优势之一，这些领域需要能够承受极端环境的材料。我很自豪有像Sammy Tin和Andrew Wessman这样的教职员工在这个关键领域工作，并且他们的工作不断提升了亚利桑那大学在先进制造领域的形象。” △美国加快高超声速飞行器的研究,，亚利桑那州立大学将采用3D打印技术解决材料问题美国防加快高超声速飞行器的研究 亚利桑那州立大学是美国国防部支持的学校之一。该校的研究项目涉及国家安全和国防方面的内容，并且经常获得来自国防部的资助。就在不久前，他们刚刚获得了另一笔超音速研究的资助，并投入了170万美元（1171万人民币）来改善风洞测试设备，并且此前还与雷神公司合作。超音速研究对该大学的研究工作至关重要，并且未来一年将有数十亿美元的研究资金可用。这是一个基础、深入和突然的研究资金涌入的机会，可能使亚利桑那州成为美国高超音速技术的主要中心之一。 由于亚利桑那州立大学在高超声速技术方面的研究成果，他们有可能获得关键的技术专利，从而可以将这些技术应用于商业化产品中，并在市场上取得成功。这也可以让他们在高超声速技术领域超越其他大学，包括那些规模更大的大学。这可能会激励大学将技术转化为商业机会，创立独立的公司，或将这些新技术授权给其他公司。 这项研究将有助于推动高超声速飞行技术的发展，使其更安全、更有效地实现商业化。

获悉，2023 年 3 月 21 日 (GLOBE NEWSWIRE) — Reportlinker.com 宣布发布报告《2023 年汽车 3D 打印全球市场报告》- 下载连接：[size=18.005px]https://www.reportlinker.com/p06433779/?utm_source=GNW，Farsoon报告指出，汽车 3D 打印市场预计到 2027 年将增长到 73.7 亿美元，复合年增长率为 25.2%。 汽车 3D 打印市场的主要参与者是 3D Systems Corporation、AutoDesk Inc.、Desktop Metal Inc.、EOS GmbH、通用电气公司、Hoganas AB、materialise NV、Stratasys Ltd.、Ultimaker BV 和 Voxeljet AG。全球汽车 3D 打印市场从 2022 年的 23.7 亿美元增长到 2023 年的 30 亿美元，复合年增长率 (CAGR) 为 26.5%。俄乌战争在短期内破坏了全球经济复苏的机会，两国之间的战争导致多个国家受到经济制裁，许多商品价格飙升，供应链中断，导致商品和服务通货膨胀，并影响全球许多市场。汽车 3D 打印市场预计到 2027 年将增长到 73.7 亿美元，复合年增长率为 25.2%。 汽车 3D 打印使用的材料是金属、塑料、复合材料和树脂。汽车3D打印应用于原型制作和工具、研究、开发、创新以及复杂部件的制造。使用的技术是立体光刻（SLA）；选择性激光烧结 (SLS)；电子束熔炼（EBM）；熔融沉积建模 …

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导读：增材制造凭借其强大的制造能力，在地球上获得了非常广泛的应用，在太空领域同样如此。一段时间以来，3D打印一直被认为是太空探索相关应用的领先技术之一，而这一点最近再次得到了证实。 2023年3月22日，南极熊获悉，美国国家航空航天局（NASA）宣布，他们已经在两个新的空间技术研究所（STRI）中使用了3D打印技术来制造可快速认证的金属零件。 美国国家航空航天局对3D打印技术的使用当然不陌生。该机构一直是增材制造的资深用户，在各种应用中测试其能力，包括创建火箭部件、在国际空间站上3D打印食品，甚至探索在地外天体上建造的可能性。但这一宣布更清楚地表明，它致力于整合创新技术，如3D打印，作为推进其长期探索目标的一种方式。每个研究所将由美国大学的团队领导，负责对NASA的未来至关重要的多学科研究和技术开发项目。为了这项工作，他们将在五年内各自获得高达1500万美元的资金。 △其中一个STRI将致力于深入了解和认证用于太空飞行的金属3D打印部件（图片来源：NASA) 位于华盛顿的美国宇航局总部空间技术任务局的副局长Jim Reuter进一步解释说：”我们很高兴能利用这些多大学团队的专业知识，为我们的一些紧迫需求开发新的技术。他们的工作将推动以增材制造为代表的新一代科学技术的发展，并通过最先进的建模技术扩大3D打印金属部件在太空领域中的应用。” 基于模型的增材制造资格和认证研究所(IMQCAM) 这个被称为基于模型的增材制造资格和认证研究所（IMQCAM）将由匹兹堡的卡内基梅隆大学和巴尔的摩的约翰霍普金斯大学共同领导。顾名思义，其目的是改进3D打印金属零件的计算机模型，以扩大在航天应用中的实用性，改善零件的鉴定和认证。这将通过使用数字孪生来帮助工程师了解零件的能力和限制，包括零件在断裂前能承受多大的压力。 这些对金属3D打印部件特性的高精度预测，对于在部件制造之前就了解其特性至关重要，从而使其成为以后认证的关键部分。此外，这些数字双胞胎将由已经普遍用于3D打印的航天材料制成，例如NASA开发的铜铬铌合金GRCop-42。科学家们也将能够使用这些模型来评估和模拟新的太空应用材料。 △ 来自卡内基梅隆大学的Tony Rollett将担任该项目的联合主任之一（图片来源：卡内基梅隆大学） 该研究所的主要调查员、卡内基梅隆大学美国钢铁公司冶金工程和材料科学教授TonyRollett进一步表示：”这种类型的零件的内部结构与其他方法生产的零件有很大的不同，该研究所将专注于创建美国宇航局和工业界的其他人在日常使用这些零件时所需要的模型。” 考虑到认证和鉴定经常被提到是在航空航天等安全关键部门使用增材制造终端零件的最大障碍之一，这可能对进一步扩大其应用有很大帮助。