師從動物學(xué)習(xí)“超能力” 3D打印成仿生科技新星

擁有各種“超能力”的動物是3D打印進(jìn)軍仿生科技領(lǐng)域的良師。3D打印對動物的模仿既能保護(hù)動物，也可成就自己。憑借高度仿真的技術(shù)優(yōu)勢，利用3D打印模仿動物制作仿生器材這個思路大有市場潛力可挖。

3D打印給人類生活帶來的影響是多樣而復(fù)雜的，對于動物，這項技術(shù)所能提供的也不僅僅是造型逼真的玩具模型那么簡單。不少殘疾或者受傷的動物借助3D打印假肢重獲新生，越來越多的實(shí)驗(yàn)室動物因?yàn)?D打印生物組織的替代而擺脫厄運(yùn)。在3D打印與動物的關(guān)系里，動物似乎總是在扮演弱者的角色，其實(shí)不然。擁有各種“超能力”的動物是3D打印進(jìn)軍仿生科技領(lǐng)域的良師。3D打印對動物的模仿既能保護(hù)動物，也可成就自己。

2015年，美國CaseWestern大學(xué)的研究人員受蚯蚓啟發(fā)，開發(fā)出了一種仿生的3D打印蠕蟲機(jī)器人。蚯蚓有一種奇怪的運(yùn)動形式，也就是所謂的蠕動。它們使用兩種類型的肌肉來收縮和擴(kuò)張液囊，并藉此向前運(yùn)動?？茖W(xué)家們正是通過以機(jī)械的形式再現(xiàn)這一運(yùn)動創(chuàng)造了這種機(jī)器人，它未來有望在手術(shù)、甚至是管道清理中發(fā)揮作用。

在醫(yī)療和安防領(lǐng)域同時發(fā)揮作用的是3D打印狗鼻子。去年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所的馬修·斯塔墨提斯主持了這一項目。他用3D打印機(jī)制造了一個探測裝置，模仿了一只母拉布拉多尋回犬的鼻子的外部功能，包括了外形、方向以及鼻腔結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)表明，該裝置將傳統(tǒng)危險品探測器的靈敏度提升了16倍，還能用于病原體甚至癌癥的檢測。近日由美國佐治亞理工學(xué)院和橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員聯(lián)合3D打印的北美洲多音天蠶蛾羽毛狀觸須則是仿生探測器的又一力作。

動物為3D打印帶來的啟發(fā)不僅在于機(jī)械結(jié)構(gòu)，新材料的開發(fā)也同樣受益。上個月，麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種具備海螺殼的韌性的3D打印材料，打印結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度高達(dá)85%，有潛力創(chuàng)造先進(jìn)的身體盔甲或頭盔。目前已有制造商表示計劃將此材料應(yīng)用于身體護(hù)甲類產(chǎn)品的生產(chǎn)。


隨著人們從動物身上不斷獲得啟發(fā)并將靈感訴諸3D打印產(chǎn)品的研制，越來越多的3D打印仿生器材會被創(chuàng)造出來，進(jìn)而推動機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)等其他智能制造技術(shù)的發(fā)展。憑借高度仿真的技術(shù)優(yōu)勢，利用3D打印模仿動物制作仿生器材這個思路還大有市場潛力可挖。

來源：中國智能制造