3D打印技术，学名「增材制造」，即通过计算机软件控制材料逐层增加以实现三维物体的打印成型。从个性化定制的工业设计、人造器官、医疗器械、飞机零件，到衣服、鞋子，再到大型建筑、飞机、汽车的直接制造，3D打印似乎无所不在，无所不能。
2019年，3D打印领域再次全方位开挂，相关学术成果中有5篇Science，其中的3D打印人工肺泡甚至登上了Science 封面。接下来我们一起盘点下2019年5篇发表在Science 上的突破性进展。
- 1 -
容积3D打印技术：只要光照几十秒
完美雕像浮出水面
你见过的那些3D打印机都过时了！以光为刀，简单照射，需要打印的物体就在水中出现。
2019年3月8日加利福尼亚大学伯克利分校Hayden K. Taylor团队开发出高速“容积3D打印技术”，只要光照几十秒，完美雕像浮出水面。相关论文以“Volumetric additive manufacturing via tomographic reconstruction”为题目发表在Science 上。
Vol. 363, Issue 6431, pp. 1075-1079
https://science.sciencemag.org/content/363/6431/1075
- 2 -
里程碑：科学家3D打印出会“呼吸”的
人造器官
由美国莱斯大学（Rice University）与华盛顿大学（University of Washington）主导的一项研究克服了“3D打印器官”的一大障碍，有望为器官移植格局带来革命性的变化。
2019年5月3日，美国莱斯大学Jordan S. Miller与华盛顿大学Kelly R. Stevens合作，利用投影立体光刻（projection stereolithography）3D打印技术，以食品染料添加剂作为生物相容的光吸收剂，只需数分钟就可在透明光聚合水凝胶中制备具有3D内部功能结构的血管系统，可在血管内实现混合功能和二尖瓣功能。
他们基于空间填充数学拓扑设计并制备了互相缠绕的血管网络，并模拟肺泡结构实现了流动人类血液中红细胞的氧气交换。此外，他们还以这种具备血管网络的可生物降解水凝胶为肝细胞的组织工程载体，并在慢性肝损伤的小鼠模型中证实了这种血管系统很有希望用于人工器官的构建。相关论文以“Multivascular networks and functional intravascular topologies within biocompatible hydrogels”为题，发表在Science 上，并被选为当期封面。
https://science.sciencemag.xilesou.top/content/364/6439/458.abstract
- 3 -
重磅！最新心脏重建3D打印技术:
从毛细血管到整个心脏
胶原蛋白存在于人体的所有组织中，是一种非常理想的3D打印生物材料。但它一开始是液态的，在尝试3D打印的过程中，会变成类似果冻的胶质。研究人员开发了FRESH技术来防止其变形。借助这一方法，可设计打印从毛细血管到整个器官的各种尺度的人类心脏组件。
2019年8月2日，美国卡内基梅隆大学Feinberg教授团队提出了一种利用悬浮水凝胶自由可逆嵌入(FRESH)来对胶原蛋白进行3D生物打印，这种方法能够在不同的尺度上直接获得具有精确控制组成和微观结构的人心脏组织成分，从毛细血管到整个器官。相关论文以“3D bioprinting of collagen to rebuild components of the human heart”为题，发表在Science 上。
https://science.sciencemag.org/content/365/6452/482/tab-figures-data
- 4 -
革命性突破！3D打印速度提升上百倍
3D打印的概念已经日趋成熟，但是在成熟化工业化方面还遭受了很大的掣肘，而HARP技术将改变这一现状。HARP（high-area rapid printing）技术是基于0.2平方米，高度为4米的打印机床，可以在一个小时内打印约半米高的零件。这是3D打印领域的创造性技术革新。这意味着它可以一次打印单个大型零件或者多个小型零件。
2019年10月18日，西北大学的Chad Mirkin和George B. Rathmann教授开发出HARP（high-area rapid printing）技术，基于0.2平方米，高度为4米的打印机床，可以在一个小时内打印约半米高的零件。这是3D打印领域的创造性技术革新。这意味着它可以一次打印单个大型零件或者多个小型零件。Mirkin等人使用“液态特氟龙”（Teflon，聚四氟乙烯）在界面上循环冷却降低界面的热量，从而大大提高了打印速度。这篇文章以Rapid, large-volume, thermally controlled 3D printing using a mobile liquid interface为题发表在Science 杂志上。
https://science.sciencemag.org/content/366/6463/360
- 5 -
提速1000倍：
飞秒投影双光子光刻,3D打印的革新！
美国加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室Sourabh K. Saha和香港中文大学Shih-Chi Chen合作提出一种通过超快激光打印亚微米结构的技术。通过投影2D聚焦平面构筑3D模型。这种方法在不牺牲分辨率的情况下将传统方法的产率提高了三个数量级。能够在8分钟的时间内打印出传统TPL方法几个小时才能完成的结构。相关论文以Scalable submicrometer additive manufacturing为题发表在Science 上。
https://science.sciencemag.org/content/366/6461/105
一年5篇Science
篇篇都是硬核
2020年3D打印或将迎来大爆发！
得益于可视化表达手段的技术进步
这些前沿顶刊作品基本都有动画加持
形象化的原理演示
让让科研成果的表达不再晦涩难懂
更为科学成果的传播提供了更加有力的途径
在这个快节奏的时代
视频动画注定将取代文章图片
成为新时代科研圈备受追捧的宠儿
以上动画制作来自中科幻彩
怎样迅速提高影响力？
与其等待别人到杂志官网去浏览
不如直接让科研成果的动画演示登上央视
依仗媒体的传播力
搭配动画特效的加持
中国科研的雄起才能让更多人看到
如果你需要专业的科学动画制作
能上央视的这种
⬇ ⬇ ⬇
以上动画制作来自中科幻彩
已经有越来越多的科研界大佬
已经开始利用动画这一利器
扩大自己的科研影响力
北京纳米能源与系统研究所王中林院士
北京纳米能源与系统研究所王中林院士和李舟研究员领导的研究团队与北京市生物医学工程高精尖创新中心和海军军医大学的研究者联合研制了共生型心脏起搏器（SPM, symbiotic cardiac pacemaker），它可以从心脏跳动中获取能量，为起搏器自身提供电能。SPM的能量收集部分为植入式摩擦电纳米发电机（iTENG），其具有出色的柔性、良好的生物相容性、优异的稳定性和生物体内高功率输出性能等特点。在未来，植入式医疗电子设备可以利用人体能量实现自驱动。
中国科学院物理研究所高鸿钧院士
经过多年研究攻关，中国科学院院士、中科院物理研究所研究员高鸿钧团队在世界上首次实现了原子级精准控制的石墨烯折叠，其成果发表在了国际顶级杂志Science上，这是目前世界上最小尺寸的石墨烯折叠，对构筑量子材料和量子器件等具有重要意义。
北京航空航天大学张广军院士
列车弓网运行状况在线动态检测系统-北京航空航天大学张广军院士团队研制了列车运行状况正线动态测试站三类系列测试设备，填补国内空白，主要性能指标达到或超过国外主流产品，满足了我国铁路运输的迫切需求。
近年来，科学动画已经逐渐成为大项目申请、大文章发表、大装置媒体报道和大产品发布的必备展示方式，科学动画，成功科学家的标配；科学动画，助力科学家的成功。
☑ 论文补充视频，电视台采访视频；
☑ 大项目申请与答辩；
☑ 院士杰青等人才项目申请；
☑ 大科学装置展示/物理原理展示/药物机理展示；
☑ 科研产品宣传片等。
我们有专业的科学动画设计团队
为你提供专业的设计服务
告别五毛特效
好莱坞大片的炫酷冷艳
值得细赏的逼真细节
带你感受最高级的美
我们有专业的科学动画设计团队
为你提供专业的设计服务
以上动画制作来自中科幻彩
更多动画作品展示请登陆
http://www.zhongkehuancai.com
原理动画、宣传视频
项目答辩动画与PPT、论文补充动画等业务
让科研精彩纷呈
让科学触手可及
业务咨询
华北/东北地区
拓先生17801707918 (微信同号）
华东地区
尹先生17601019880(微信同号）
华中/华南地区
李女士17686795308 (微信同号）
华西地区
拓先生17801707918 (微信同号）
我们将安排专业的项目经理上门沟通洽谈
公司简介
北京中科幻彩动漫科技有限公司
科研论文插图封面设计与培训、有限元仿真模拟与培训、二维/三维动画、科普视频、科普VR、企业广告/宣传片、科技馆球幕/3D/4D电影
http://www.zhongkehuancai.com
北京市海淀区中关村东路89号恒兴大厦