纽约哥伦比亚大学的一组工程师使用3D打印机制作了一个起司蛋糕，使用可食用的食品“墨水”作为印刷食品项目的一部分。

纽约哥伦比亚大学的一组工程师使用3D打印机制作了一个起司蛋糕，使用可食用的食品“墨水”作为印刷食品项目的一部分。 该团队表示，他们的工作为未来3D食品打印提供了基础，包括提高食品安全性和允许用户控制餐饮中的营养成分。

研究人员首次实现用纯木材料3D打印物品

研究人员首次实现用纯木材料3D打印物品 首先，在 3D 打印介质中使用木材并不是一个新想法。我们以前还看到过用从木材中提取的纤维素打印出的木质物品，以及用锯末与生物环氧树脂混合制成的 3D 打印吉他。麻省理工学院的科学家甚至正在开发一种方法，将实验室培养的木材培育成预定的三维形状。然而，休斯顿莱斯大学的研究人员声称，他们是第一批用完全由木材天然成分组成的材料 3D 打印出真正木制物品的人。除了水之外，粘稠的墨水还包括纤维素纳米纤维、纤维素纳米晶体和木质素后者是一种有机聚合物，构成了包括树木在内的植物的大部分支撑组织。纤维素和木质素都可以从林业、建筑业和消费品行业产生的木材废料中获取。木墨是通过一种称为直接墨水写入（DIW）的 3D 打印工艺来连续分层构建物体的。这与常用的熔融沉积建模（FDM）技术类似，熔融材料从喷嘴中挤出，冷却后硬化。在 DIW 技术中，材料不是冷却，而是通过烧结工艺变成固体形式。对于木质油墨来说，烧结过程包括在 -85 ºC (-121 ºF) 温度下冷冻干燥印刷物体 48 小时，然后在 180 ºC (356 ºF) 温度下加热 20 至 30 分钟。加热步骤将木质素转化为一种"分子胶"，将纤维素纤维和晶体结合在一起。部分 3D 打印木制品，包括一张小桌子和一把小椅子据报道，用这种材料打印出来的小物件在外观、结构、质地、热稳定性甚至气味方面都与天然木材十分相似。它们在机械强度上也比天然轻木更强，天然轻木在研究中被用作基线。还有一个额外的好处，就是它们在废弃后可以生物降解。但更重要的是，用油墨打印物品时，只使用打印该物品所需的油墨量。相比之下，用天然木块雕刻或碾磨物品时，去掉的所有木料都会被浪费掉。首席科学家穆罕默德-拉赫曼（Muhammad Rahman）副教授说："直接利用自身天然成分创建木结构的能力为更加环保和创新的未来奠定了基础。它预示着一个可持续 3D 打印木结构的新时代。"科学家们承认，该过程中的冷冻干燥和加热步骤需要大量能源，因此他们正在探索替代方法。他们的研究论文最近发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上。 ... PC版： 手机版：

首个3D打印的功能性人脑组织能像真实脑组织一样生长

首个3D打印的功能性人脑组织能像真实脑组织一样生长 研究人员用 3D 打印出能像普通脑组织一样生长和运作的脑组织创建一个尽可能接近真实的器官对于探索疾病病理和测试新药的研究至关重要。大脑面临着特殊的挑战，包括在实验室中培育的神经元必须形成功能性连接，而且脑组织需要支持复杂而微妙的结构。威斯康星大学麦迪逊分校（UW-Madison）的研究人员成功地用三维打印技术打印出了能像普通大脑一样生长和运作的脑组织。这项研究的通讯作者张素春说："这可能是一个非常强大的模型，帮助我们了解人类脑细胞和大脑部分是如何交流的。它可以改变我们看待干细胞生物学、神经科学以及许多神经和精神疾病发病机制的方式。"研究人员的目标是构建分层神经组织，使神经祖细胞（NPC）在层内和层间成熟并形成连接（突触），同时保持结构不变。他们选择了一种主要由纤维蛋白原和凝血酶组成的纤维蛋白水凝胶作为"生物墨水"，即用于组织打印的生物材料，因为它与神经细胞具有生物相容性。纤维蛋白原和凝血酶都在凝血过程中发挥作用。纤维蛋白凝胶的高粘度使其难以打印，因此研究人员将其与透明质酸水凝胶混合，放入混合物中的NPC存活和成熟的数量更多，而加入另一种氢使他们的生物墨水比以前使用的生物墨水更柔软。研究人员没有采用传统的垂直叠层三维打印方法（这种方法需要厚层打印坚硬的生物墨水），而是通过水平打印一个薄层或细胞注入凝胶带，将其紧挨另一个薄层或细胞注入凝胶带，从而创建出图案化组织。为了防止打印带混合，研究人员在混合物沉积后立即使用凝血酶作为交联剂。虽然打印的细胞停留在指定的层内，但在打印后的两到五周内，神经元在层内和层间形成了功能性突触连接。张说："这种组织仍然有足够的结构来支撑在一起，但它又足够柔软，可以让神经元相互生长并开始对话。我们的组织保持相对较薄，这使得神经元很容易从生长介质中获得足够的氧气和养分。"研究人员尝试在生物墨水中使用不同的细胞组合打印脑组织。该研究的第一作者、华大麦迪逊分校张实验室的严元伟研究员"我们打印了大脑皮层和纹状体，我们的发现非常惊人，"张说。"即使我们打印了属于大脑不同部位的不同细胞，它们仍然能够以一种非常特殊和特定的方式相互对话。"研究人员说，他们的方法可以精确控制细胞的类型和排列，而器官组织和其他打印方法则无法做到这一点。而且这种打印技术不需要特殊的设备或培养方法来保持组织的健康，这意味着许多实验室都可以使用这种技术。张说："我们的实验室非常特别，因为我们能够在任何时候生产几乎任何类型的神经元，然后，我们几乎可以在任何时候以任何方式将它们组合在一起，有一个确定的系统来研究人类大脑网络是如何运作的。研究人员计划对生物墨水和设备进行改进，以便在打印组织中实现特定的细胞定向。"现在，我们的打印机是一台台式商业化打印机，"该研究的主要作者颜元伟说。"我们可以进行一些专门的改进，帮助我们按需打印特定类型的脑组织。"研究人员说，所打印的脑组织可用于研究唐氏综合征的细胞-细胞信号传导、健康组织与受阿尔茨海默氏症影响的组织之间的相互作用、测试新的候选药物，或者只是观察大脑的发育过程。这项研究发表在《细胞干细胞》杂志上。 ... PC版： 手机版：

人工智能和3D打印如何改变我们种植食物的方式

人工智能和3D打印如何改变我们种植食物的方式 甜菜的 3D 打印参考模型被纳入田间试验。图片来源：哥廷根甜菜研究所除了利用遗传信息指导智能育种之外，三维植物模型还捕捉到了甜菜植物地上部分的基本特征，可用于人工智能辅助作物改良管道。甜菜植物模型具有可重复性，适合田间使用。所有研究信息、数据、方法以及 3D 打印文件均可免费获取。作物管理获得了急需的工具，当然，现在每个人都可以打印自己的三维甜菜植物！(最低维护要求）。现代植物育种是一项以数据为中心的事业，涉及机器学习算法和复杂的成像技术，以选择理想的性状。"植物表型"是一门收集植物精确信息和测量数据的科学，在过去几年中取得了巨大进步。过去，表型分析依赖于人类乏味的测量。如今，表型分析管道的自动化程度越来越高，采用了最先进的传感器技术，通常还有人工智能辅助。测量内容包括大小、果实质量、叶片形状和大小以及其他生长参数。将测量工作移交给自动化流水线不仅能提高效率，计算机辅助传感器通常还能捕捉到人类难以大规模收集的植物复杂信息。在这个由传感器驱动的作物育种新世界中，一个至关重要的方面就是精确参考材料的可用性。传感器需要获得包含所有相关特征的"标准植物"的数据，包括更复杂的三维特征，如叶子的方向角度。因此，有一个实际的"人造植物"作为真实尺寸的参照物，要比仅有计算机中的数据或平面、二维的表示更可取。例如，还可以将实际模型作为温室或试验场中真实植物的参考和内部控制。新的甜菜植物 3D 打印模型就是在考虑到这些应用的情况下生成的，它还有一个额外的优势，即打印文件可供免费下载和重复使用。这样，其他科学家（以及任何甜菜爱好者）就可以重新制作参考甜菜的精确副本，从而使世界各地不同实验室所做的研究更具可比性。3D打印技术的可负担性还意味着这种方法可以在资源匮乏的环境中使用，例如在发展中国家。为了为他们的现实模型收集精确的数据，作者约纳斯-伯默（Jonas Bömer）及其来自哥廷根甜菜研究所和波恩大学的同事使用了激光雷达（光探测和测距）技术。简而言之，通过激光扫描真实的甜菜植物，从 12 个不同的视角创建三维数据。经过处理步骤后，这些数据被输入商业级三维打印机，以创建实际大小的甜菜模型。作者随后在实验室和实地测试了该模型的预期用途。Jonas Bömer 解释说："在三维植物表型领域，利用传感器系统、计算机算法和捕获的形态参数进行参照是一项具有挑战性但又非常重要的任务。应用快速成型技术生成可重现的参考模型，为开发客观、精确的标准化参考方法提供了新的机遇，从而有利于科学研究和实际植物育种。"当然，这种方法并不局限于甜菜，GigaScience的这项新研究展示了人工智能、3D 打印和传感器技术的结合如何促进未来的植物育种，从而帮助世界人口获得健康、美味的作物。GigaScience 数据科学家 Chris Armit 补充说："可打印三维模型的价值在于您可以打印多份，每块作物田打印一份。作为一种低成本表型策略，其主要成本是激光雷达扫描仪，如果能在水稻或非洲孤儿作物等其他需要低成本表型解决方案的作物上测试这种方法，那将会非常棒。"编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

世界上最大的3D打印机可以在80小时内建造一栋房子

世界上最大的3D打印机可以在80小时内建造一栋房子 美国缅因大学刚刚推出了世界上最大的聚合物 3D 打印机。这款名为“未来工厂 1.0” (FoF 1.0) 的新打印机可以打印长 96 英尺、宽 32 英尺、高 18 英尺的物体。相对而言，它的速度也相当快，每小时可打印 500 磅的物体。它可以动态切换打印技术，以适应复杂作业的不同方面。打印机可以在大规模增材制造、减材制造、连续胶带铺设和机械臂操作之间切换。这些技术使打印机特别适合许多行业，包括住房、基础设施和军用车辆开发。

世界首款芯片式3D打印机诞生 比一枚硬币还要小

世界首款芯片式3D打印机诞生 比一枚硬币还要小 该技术能够将光束精准聚焦到树脂槽中，当特定波长的光线照射到树脂上时，树脂迅速固化成形。与传统3D打印机依赖机械臂和电机来改变光束焦点的设计不同，这款芯片式打印机利用微型光学天线来操控光束，从而能够在极小的空间内实现精确打印，并且完全消除了移动部件。这种便携、高效的口袋大小打印机将使工程师、医生甚至急救人员等专业人士能够随时随地打印所需的物品，无需依赖笨重的大型设备。麻省理工学院的杰琳娜·诺塔罗斯教授表示：“这项技术彻底改变了人们对3D打印机的传统看法。它不再是实验室中的庞大机器，而是变成了可以手持和携带的设备。” ... PC版： 手机版：