LLNL可以說是全球3D打印技術(shù)，尤其是金屬3D打印技術(shù)，領(lǐng)域最先進(jìn)的科研機(jī)構(gòu)了。有大群的科學(xué)家在該機(jī)構(gòu)的幾個專門的3D打印實(shí)驗室里不斷改進(jìn)3D打印技術(shù)的各個方面。盡管如此，對于公眾來說，這個科研機(jī)構(gòu)仍然相當(dāng)神秘。幸運(yùn)地是，近日，LLNL組織了一批媒體到其所在地進(jìn)行參觀，使我們能夠近距離地觀看這個頂尖的科學(xué)組織，以及他們最新的科研成果。    

    您可能知道，LLNL實(shí)際上附屬于加州大學(xué)，位于加州利弗莫爾（Livermore），它擁有數(shù)千名全球一流的科學(xué)家，在科學(xué)的各個方面進(jìn)行著無數(shù)的創(chuàng)新。除此之外，這里還有一些世界上最快的超級計算機(jī)，并為元素周期表添加了5個新的元素，這里的科學(xué)家甚至正在研究可以偏轉(zhuǎn)小行星的技術(shù)。

    所以，LLNL帶一點(diǎn)保密性也就不足為奇了。實(shí)際上，LLNL在1952年成立之初就是一家核科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗室，至今仍然承擔(dān)著美國能源部和軍工領(lǐng)域的諸多項目。自然而然，這次媒體參觀也只能夠看到其中的一部分。

    據(jù)悉，LLNL在3D打印領(lǐng)域研究的重點(diǎn)是金屬零部件的制造。實(shí)際上，LLNL展示的三個3D打印實(shí)驗室有兩個是專注于金屬的。為了說明他們的工作，LLNL展示了他們僅用8天就3D打印出來的一個火箭發(fā)動機(jī)，而且沒有零部件，完全是一體的。“它是制造奇跡，說明了3D打印技術(shù)改變游戲規(guī)則的潛力...它并不是簡單的一塊，里面的管道沿著鐘形的開口運(yùn)行，彎曲地穿過整個部件，使用傳統(tǒng)的方法是不可能實(shí)現(xiàn)的。”LLNL說。盡管比現(xiàn)有的替代品效率更高，但是打造成本僅需1萬美元——比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更便宜。

    簡單地說，這就是金屬3D打印要給眾多行業(yè)帶來的東西。LLNL顯然正在推動這一創(chuàng)新。今年早些時候，我們已經(jīng)看到LLNL發(fā)起了加速認(rèn)證增材制造倡議，該計劃旨在改進(jìn)金屬3D打印技術(shù)和推動它在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用。這種基于研究的方法將結(jié)合物理模型、數(shù)據(jù)挖掘和不確定性分析，從而優(yōu)化3D打印金屬零部件和加速其認(rèn)證過程。更重要的是，他們的努力似乎取得了成效。LLNL透露稱，他們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致3D打印金屬結(jié)構(gòu)上的微小孔隙缺陷的原因——從而為可靠、重現(xiàn)性好的金屬3D打印鋪平了道路。就在上個月，LLNL使用一臺基于粉末床的SLM3D打印機(jī)（全世界僅有四臺）在激光器設(shè)計方面獲得了突破。這不僅為他們的部分發(fā)展項目帶來前所未有的控制，該3D打印裝置還使用了一種前反饋系統(tǒng)，使得它更容易找到缺陷和驗證部。雖然還在開發(fā)中，但它仍算3D打印批量生產(chǎn)的一大進(jìn)步。    

    除此之外，LLNL的另一個3D打印實(shí)驗室也在試圖突破材料的限制。如果有一件事阻礙了3D打印革命的進(jìn)行的話，那毫無疑問，就是當(dāng)下有限的材料。LLNL的研究人員因此正在努力開發(fā)那種擁有自然界中不存在屬性的材料，比如擁有夢幻般的強(qiáng)度重量比的非自然微觀結(jié)構(gòu)。今年六月份的時候，LLNL已經(jīng)成功展示了這種輕質(zhì)彈性材料，它的單元結(jié)構(gòu)可以通過3D打印技術(shù)來操縱。

    另外，塑料、金屬、陶瓷和油墨等材料也都是LLNL實(shí)驗室的研究對象。就在過去的幾個月里，LLNL開發(fā)出了具有前所未有的熱絕緣和沖擊吸收性能的3D打印泡沫、可以捕獲有害的二氧化碳排放的3D打印蘇打、可以將甲烷轉(zhuǎn)化成甲醇的3D打印聚合物等。與此相應(yīng)地，3D打印技術(shù)也需要進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)這些不同尋常的材料。今年夏天早些時候，LLNL透露其直接墨水書寫3D打印技術(shù)可以用于打印石墨烯氣凝膠，它可以提高電池和超輕超級電容器的能量存儲容量。2015年的時候，LNLL的光學(xué)工程師BryanMoran率先發(fā)明了一種被稱為大面積投影微光固化（LAPμSL）的新型SLA技術(shù)，該技術(shù)可以使用UV光創(chuàng)建出比以前更詳細(xì)、更大的對象。

    而且，LLNL在3D生物打印領(lǐng)域也成就卓然——已經(jīng)成功地3D打印出可自我組織稱血管的人類細(xì)胞，這是實(shí)現(xiàn)3D打印器官和組織的關(guān)鍵。

來源：慧聰網(wǎng)

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