Tag: 3D 列印

買房對於所有人來說都是大事。而所有想要買房的人腦子估計都有一個無法解答的疑問——房子為什麼那麼貴？ 是因為地太貴了嗎？ 是因為建築材料太貴了嗎？ 還是因為房子本身就是奢侈品？ 這個時候，有一個建築公司出現，告訴你我們的房子價格更便宜，只要別人的五分之一，而且交房速度更快，你會心動嗎？ 大機率是會的，但別急，接下來他們說的技術細節就會讓你立刻叫停掏錢的手。 知道充氣的原理嗎？我們會往里面充混凝土給你蓋房子。 ▲ 全世界都存在的住房危機 這一次，蓋房要充混凝土 當我說到充氣房子的時候，你會想到什麼？ 游樂場必不可缺的美好回憶，10 歲以下的小朋友們只要花幾十塊錢就能上去蹦蹦跳跳一個下午。當然也沒辦法確保 100% 的安全，充氣的游樂設施被吹飛到空中，就曾釀成兒童死亡、傷殘的悲劇故事。 好在這次的房子充的不是氣，而是大部分人都熟悉的混凝土。 這是紐約初創公司 Automatic Construction 提出的新方法。他們過去一直在研究一些時間更短、成本更低的建築解決方案，最終想到的就是這樣一個方式——成本是原有現場人工成本的 1/5；符合建築規范也可持續；混凝土建築房子的速度遠超傳統方式。 可充氣性靈活建築板（Inflatable Flexible Factory Formwork，以下稱 IFFF）是這種建築方式的基礎。這是在工廠就已經預先製作好的建築材料，白色的平面有些規律凹陷的圖案，聚酯纖維+不同的織物結構讓它看上去和我們平常接觸的 PVC 板子沒什麼區別，實際上大有不同。 ▲「房子」充氣中 它也有點像我們外出旅行使用的帳篷，不同的是這個「帳篷布」可以填充很多東西。這個 PVC 製成的建築材料將會提前被做成房子目標的尺寸，然後被卡車運到已經准備好的地面，然後就開始充氣，讓這個材料充滿氣體後的樣子大概也就是房子最終的樣子。 發明家 Alex Bell 的介紹，往 IFFF 中充氣然後填滿混凝土的時間比傳統的建築方式快不少，成本也低了不少。 ▲ Automatic Construction...

在 2020 年 12 月世界衛生組織公布的《2019 年全球健康評估報告》里，在過去 20 年來，心臟病一直是全球首要死因，且心臟病死亡人數比以往任何時候都多。自 2000 年以來，心臟病死亡人數增加了 200 多萬，2019 年增至近 900 萬。 ▲圖片來自：The Guardian Nigeria 其中有許多病情嚴重的患者需要進行心臟移植手術，然而這個等待總是太長，等六個月以上甚至生命時長耗盡前都沒能等到的情況也並不少見。由此可見，我們需要更有效的心臟組織替代方案。 2017 年，蘇黎世聯邦理工學院的一個研究團隊利用 3D 列印技術打造了一種人造矽膠心臟，它能像人體內的器官一樣跳動，但當時的測試結果顯示它能維持的使用時間只有 30 到 45 分鍾。 ▲圖片來自：ETH...

青海省內，湍急的黃河上游，有一座正在建造中的大壩——羊曲水電站。它是河幹流龍羊峽水電站上遊河段規劃中「茨哈水電站、班多水電站和羊曲水電站」三個規劃梯級電站的最下一級。電站總裝機容量 120 萬千瓦，預計 2024 年 7 月完成首台機組投產發電。 ▲圖片來自：《South China Morning Post》 建成後，羊曲水電站將通過青豫直流特高壓外送通道向河南省每年輸送電量約 50 億千瓦時。這座最大壩高為 150 米的水電站，不僅首創採用了鑲嵌混凝土面板堆石壩壩型，更特別的是，建造這座大壩，採用的是 3D 列印技術。 說起 3D 列印，許多人都不陌生。從小巧的零部件到大型的建築，如今汽車、電子、航空航天、醫療、能源、建築等多個領域都在使用這項技術。羊曲水電站如果建成，將會是世界上最大的 3D 列印建築物。 ▲圖片來自：國家電投 如此龐大的建築，是怎麼利用 3D 列印建造的呢？從該項目首席科學家劉天雲在《清華大學學報（自然科學版）》發布了的相關論文《大型填築工程 3D 列印技術與應用》中可以知道，必不可少的關鍵詞就是「AI...

垃圾分類在我們的生活中已經越來越普及，不少人在丟棄物品時都會注意它的回收類別。如果有廢棄玻璃，那它屬於哪一類？ 廢棄玻璃屬於可回收物可以說是「送分題」了，但少有人知的是，這種可回收物的回收率卻並不高。就拿新加坡來說，2021 年產生的 7.4 萬噸玻璃廢料中只有 13% 被回收利用，那剩下的廢棄玻璃去了哪里？ ▲圖片來自：NTU 回收工序復雜且成本不低，不能焚燒，也難以填埋降解，廢棄玻璃可是說是城市垃圾中的「老大難」。但新加坡南洋理工大學（NTU）的一個研究團隊發現了它的好去處——難以回收的廢棄玻璃可以作為 3D 列印混凝土里沙子的替代品。 ▲ 圖片來自：NTU 混凝土這種建築材料大家都很熟悉，這里面有一個必不可少的材料——沙子，需要用它來調節比例，使各種材料的配合比達到最優。選擇用玻璃來代替沙子的理由也很簡單：玻璃是由二氧化矽製成的，而二氧化矽又是沙子的主要成分。 ▲圖片來自：Unsplash 研究人員將玻璃廢料粉碎成五種不同大小的碎片：粗、中、細、超細和塵埃狀（Moondust），用來代替通常用作混凝土骨料的沙子和礫石。因為要節約水泥並提高混凝土強度，需要大小不同的顆粒搭配來盡量減小砂粒之間的空隙。 ▲圖片來自：NTU 藉助這種包含回收玻璃的「特殊配方」混合物，研究人員成功地用 3D 列印機造出了一個 40 厘米高的混凝土物件。澆注的混凝土在固化之前沒有出現變形或塌陷，流動性也可以輕松流過列印機噴嘴。 ▲圖片來自：NTU 更重要的是，這種「特殊」混凝土固化後的強度與傳統的含沙混凝土相似。 值得一提的是，除了 3D 列印混凝土，澳大利亞 Deakin 大學的一個研究團隊也用玻璃廢料代替沙子，造出過非 3D 列印結構的玻璃基聚合物混凝土。 ▲Deakin 大學的玻璃基聚合物混凝土，圖片來自：Deakin University 這些都足以說明，無論是 3D 列印還是使用傳統方式，都可以用玻璃廢料替代沙子製造混凝土，替代的比例甚至可以達到 100%。 用廢棄玻璃代替沙子來造混凝土，是為了玻璃，也是為了沙子。城市的發展意味著建築材料的需求大增，而混凝土的建造通常會使用河沙，這就導致沙子的開采數量遠不能滿足日益增加的需求。 ▲圖片來自：NTU 用玻璃廢料代替沙子製造混凝土，不僅能讓那麼多無處安放的廢棄玻璃有了「用武之地」，也能稍稍克服目前製造混凝土面臨的「沙子困境」，這種方式毫無疑問有廣闊的前景。 其實這麼做其實還有一個意料之外的好處，因為玻璃不像沙子那麼吸水，所以用這種方式製造混凝土需要的水也更少。 人們總說「垃圾是放錯了地方的資源」，廢棄玻璃正是如此，把它們從垃圾堆里放進混凝土里，就成了建築材料。既利用了廢棄物也節省了資源，可以說是一舉多得。 來源：愛范兒

香氣濃郁、口感又甜蜜細膩的巧克力，如今已是世界聞名的甜品。由可可樹結出的果實製成的它，已經變化出了多種不同的形態和口味，讓無數人為之著迷。 說到巧克力，人們總會想到一個形容詞——絲滑。固體的巧克力在口腔里逐漸融化，也逐漸被香氣和豐富的味蕾感覺填滿。那麼，在咬下它的那一刻，你希望巧克力是什麼樣的呢？ ▲圖片來自：Unsplash 美味的食物，往往能給人帶來感官上的多重享受：味覺、嗅覺，以及聽覺，質地較脆的在入口時產生的聲音，會加強人們對食物美味程度的感受。巧克力也是如此，大多數人都喜歡咬下脆的巧克力時那種「咔噠」的響脆聲。 於是，荷蘭阿姆斯特丹大學的一個研究團隊想知道，怎樣才能讓巧克力擁有最好的口感？不久前他們在《Soft Matter》雜誌上，發表了關於探索最佳巧克力口感的完美結構的文章。 ▲圖片來自：Soft Matter 不同的巧克力會有不同味道和口感，與可可脂的溶化和凝結過程有關系，因為在不同的熔點下，脂肪可能呈現出各種不同的結構。因此，巧克力的晶體結構不同，就會造就不同的口感。 從研究結果來看，巧克力有 6 種不同的晶體形式，每種都有自己的機械性能和熔點。其中第 V 型（第 5 型）晶體最為理想，它的特定熔點約為 34 °C 。並且研究人員還發現，螺旋形狀的巧克力在咬下時發出更多「咔噠」的聲音。 ▲圖片來自：Soft Matter 通常製作高品質的巧克力，總是要經過不斷地回火、調溫。在巧克力不斷地被融化、凝結的過程里，晶體的結構也在不斷地被重塑，如此反復後，才能得到晶體排列有序的美味巧克力。 已經集齊了打造完美巧克力的要素，研究人員決定用 3D 列印的技術來實現，但這個過程並不容易。他們使用的是 Cacao Barry 的委內瑞拉 72% 黑巧克力，因為純度較低會讓回火和列印過程更復雜。 ▲圖片來自：Soft Matter 為了確保巧克力完全融化，研究人員將材料加熱至 45 °C（這也是高於所有晶體最高熔點的溫度）。達到所需溫度後，關閉加熱設備。然後繼續加入預調溫的巧克力固體顆粒，小心攪拌的同時監測液體溫度。 當溫度降至第 V...

無論是商品住宅樓，還是自建房，建一所房子都需要不短的周期，有可能是三到六個月，也有可能長以年計。但這種房子，建好只需要 1 天。 日本公司 Serendix Partners ，在三個小時內利用 3D 技術列印了一個 20 噸重的鋼筋混凝土框架。在機器持續了 23 小時 12 分鍾 的自動化施工後，堅固的球形房屋—— SPHERE House 建成了。 ▲圖片來自：designboom 其實，世界各地都有使用 3D 列印機建造房屋的實例。2021 年 2 月，美國第一批 3D...

只是每天進行日常活動，大多數人的步行距離也在 3-5 公里左右…… 雖然每天都在用，但我們真的了解自己的腳嗎？一千個人有或許有一千雙不一樣的雙腳，那該怎麼了解它們，怎麼知道什麼樣的鞋更適合自己嗎？最好的方法也許就是「眼見為實」。 ▲圖片來自：新浪 瑞典的一家 3D 列印技術服務提供商 Volumental 於近日獲得 1300 萬美元戰略投資，作為一家成立於 2012 年的 3D 列印技術公司， Volumental 已經為上千種定製化產品提供了 3D 列印服務。根據該公司表示，最近獲得的這筆資金將用於全球范圍內的產品研發與營銷。 說到 Volumental 的 產品，就不得不提 FitTech ，這是該公司的一個 3D...

當環保越來越被重視，森林危機也引起了更多人的關注，這群人，同樣包括了 3D 列印行業的先驅者們。 最近，3D 列印公司 Desktop Metal 就製造出了一種新工藝，他們表示可以 3D 列印出任何類型的「樹木」，而且是通過廢物利用的方式。 由此，不僅能回收更多垃圾廢物，還能通過循環利用木材，減少人類對樹木的無盡砍伐。 此前，3D 列印主要都是用各類塑料和金屬材料來列印，現在，木頭也可以成為列印材料了。 但是，3D 列印的木桌、木椅、木碗，你敢用嗎？ 3D 列印的木桌、木椅、木碗都來了 這個 3D 列印木材的新工藝，被稱為 Forust。 Forust 同時也是 Desktop Metal 創立的子公司，它將專門運營這項新製造工藝的發展。 而這項工藝，就是通過一種獲得專利的單程粘合劑噴射技術，將可持續生產應用到了木質零件上。 它的可持續性體現在，Forust 列印的原材料，全都是來自木材製造和造紙行業的廢棄副產品。 Forust 從木材製造中收集纖維素粉塵，從造紙行業中收集木質素，這兩種材料將通過高速的 3D 列印，直接製造出對應的木質成品。 所以它不是完全還原一整棵樹木，而是列印出「模仿」真實樹木的產品。 廢棄木料，從此也能成為精緻、美麗、有用的東西。 列印過程中，這些經過特殊處理的鋸末會散布開來，人們將通過 CAD 軟體及操作設計，讓無毒且可生物降解的樹脂粘合劑將原材料連接在一起。 這能讓列印出的木材，具有和傳統木材一樣的硬度和功能。 特別的地方還在於，人們可以用數字方式，模仿任何類型的樹木紋理。 只要在後台設計好木材列印的每一層數據，就能印刷出隨心所欲的紋理。 它可以列印出紫檀木、水曲柳、斑馬紋、烏木、桃花心木等各種木材紋理，還支持各種木材染色劑，染成對應樹木的顏色。 Forust...