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2019年01月19日 星期六 03:00:10
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Tag: 3D打印

加国北部建房成本高得吓人 3D打印解决房屋不足靠谱吗?

■■黄刀镇的住宅房屋完全不使用砖结构,以减低成本。 图文:星岛日报记者   用3D打印技术愈来愈普及。加拿大会议局(Conference Board of Canada)正进行一系列研究,利用3D打印技术解决加国北部和原住民房屋不足的问题。 报告指出,北部房屋建筑和维修费用极高昂。建筑材料全部要经冬季的冰路(Ice Road)或夏季用船只运输,令大多数居民必须倚赖政府的大笔津贴才可以负担得起置业。努纳伏特区(Nunavut)兴建一个新公屋单位的成本要55万元,是大多伦多地区的3倍。 ■■黄刀镇的住宅房屋完全不使用砖结构,以减低成本。   建一公屋单位成本55万 3倍于多市 房屋不足造成连串的问题,除了影响健康之外,青少年的学习和教育也有困难,并且令家庭关系恶化。会议局副总监Stefan Fournier表示,北部地区缺乏大量的住宅房屋和一般建筑。每年可以运输的时间不多,加上建筑成本高令政府难以解决这难题。 黄刀镇一居民向本报记者说,当地房屋价格动辄百万元,除了是土地缺乏之外,最重要是建筑成本极高,所有建筑材料要由亚省经陆路运输。因此一般住宅外墙完全不使用砖和混凝土,即使是两层公寓大厦外墙,也大多数采用铝板以降低运输费用。 报告显示,中国曾经利用3D打印技术,在一日内兴建10幢细屋。俄罗斯和乌克兰也发展出在24小时内,建造一幢400平方呎的廉价房屋,成本只是10,000元。 3D打印技术建屋 不少问题须解决 第一期报告认为,3D打印技术可以解决北部屋荒,但很多问题需要解决,包括技术是否能够有效在北部和偏僻地区运作;以3D打印的物料是否能够抵御北极的恶劣天气;政府的建筑条例和规定也要相应修改;当地建筑业和就业机会是否会受到冲击,以及采作3D打印的人是否需要高技术水平。这些问题有待作进一步研究,寻找答案。

3D打印制作颅骨盖帽 安省这条小狗肿瘤手术完美成功

■■图患有癌症的小狗,70%头颅须切除。加通社 星岛日报综合报道 安省贵湖大学(University of Guelph)成功使用3D打印技术,制作出狗的颅骨盖帽,用于填补完成肿瘤手术后切除的头颅部分。这是北美首例,标志着兽医学的一项重大进步。 据加拿大广播公司(CBC)报道,头部长有肿瘤的是一条9岁的达克斯猎犬(Dachshund),其癌肿瘤导致70%头颅须切除。因此在完成切除肿瘤手术后,必须有相应大小的填充物替代去除了的颅骨。 主导完成这项手术的是贵湖大学兽医学院的兽医外科肿瘤专家奥比历(Michelle Oblak)。 他表示,此前这种手术的操作方法是移除头部肿瘤和部分颅骨后,由外科医生在颅内安装钛网。但这种方法既不精准又昂贵,且手术耗时漫长。 奥比历称,使用3D打印技术所制作的钛材料颅骨盖帽效果更好。 只需在手术前使用CT扫描仪把狗的头部与肿瘤分别扫描,然后用多种软件绘出精准的3D打印图稿后,送去一家位于伦敦,名为ADEISS的医疗级别3D打印公司制作颅骨盖帽,需时约两周。 医疗团队有软件和工业工程师 奥比历还表示,颅骨盖帽几乎不能有任何误差,全程参与的人员不仅有兽医外科医生,还有一名软件工程师和工业工程师。 该手术于3月23日进行,用了4个小时,手术结果近乎完美。 这是北美首例成功使用3D打印技术协助完成的肿瘤切除手术,也是兽医界的重大突破。

3D打印枪支违法吗?美国小伙告赢政府

■威尔逊2013年在自宅制造武器。美联社   五年前,25岁的美国激进自由主义者科迪威尔逊(Cody Wilson)站在德州中部一个偏僻的靶场上,扣下世界上第一支完全3D打印枪的扳机。科技网站Wired报道,令他松了一口气的是,他的塑料发明将一颗.380口径的子弹射入泥土,没有卡弹或膛炸,他开车回到奥斯汀,并将手枪设计图,上传到他的网站Defcad.com。 这个网站是他与无政府主义者设立,视频宣称,任何人只需点击几下即可下载和打印自己的枪枝的时代,枪枝管制将永远不再相同。在首次试射后的几天里,他的设计图被下载超过十万次。威尔逊决定全力投入这个项目,退出德州大学法学院,好像是为证明他相信科技超越法律。 法律赶上了。不到一个星期后,威尔逊收到了美国国务院的一封信,要求他取消他的可打印枪枝设计图,不然就会因为违反联邦出口管制而面临起诉。根据一项名为《国际武器贸易条例》(ITAR)的美国法规,威尔逊被指控没有执照出口武器,就好像他将塑料枪运到墨西哥而不是将数位版本放在互联网。他让Defcad.com离线,但他的律师警告他,他仍然可能面临数百万美元的罚款和数年监禁,仅仅因为他们将文件提供给海外人士下载几天。 “我以为我完了。”威尔逊说。 相反地,威尔逊这几年持续为一个无政府主义者组织做一个不太可能的项目:不仅仅是违法或钻法律漏洞,而是一状告上法庭并改变它。他通过这个过程,捍卫极具争议的枪械制造项目,不再受法律威胁。他可能也开启了新的数字DIY枪械制造时代,进一步破坏了美国和全世界的枪枝管制 - 这是威尔逊想像中未来的另外一步,任何人都可以在家中制造致命武器而没有政府的监督。 两个月前,司法部低调地向威尔逊提出和解协议,以结束他和一群共同原告2015年针对美国政府的诉讼。威尔逊和他的律师团队将他们的法律论点集中在言论自由上:他们指出,国务院禁止威尔逊发布三维可打印数据,不仅侵犯了他的武器权,而且还侵犯他的自由分享资讯的权利。透过模糊枪枝和数字文件之间的界线,威尔逊也成功地模糊了美国宪法第二修正案和第一修正案之间的界限。 威尔逊在2015年首次提起诉讼时向Wired解释说,“如果数码是言论,宪法的矛盾显而易见。那么,如果这个数码是一把枪呢?”法庭文件本月稍早证实司法部令人惊讶的解决方案,基本上是放弃了此一论点。司法部承诺改变任何小于0.50口径枪枝的相关出口管制规则,除了一些例外,如全自动武器和使用无壳弹药的稀有枪设计,并将其监管移至商务部,商务部不会控管发布在公共互联网上的枪枝技术数据。与此同时,它为威尔逊提供了一个独特的许可证,他可以选择在任何地方发布有关这些武器的数据。威尔逊说,“我认为这真的很好,枪枝可以下载,这在政治上不可逆转,我们帮助做到了这一点。” 现在威尔逊正跟时间赛跑。本月稍后,他和他创立的非营利组织“分布式防御组织”(Defense Distributed)重新启动了他们的网站Defcad.com,作为他们私下创建和收集的枪械蓝图的存储库,从2013年他最初扣下的三维可打印手枪,到以AR-15枪架和外形奇特的DIY半自动武器。重新启动的网站也对外开放使用;威尔逊希望这个用户自产的数据库尽快能搜索任何可以想像到的枪械。 当律师告诉他,想要告赢政府根本毫无机会,威尔逊立刻开除他,并聘用了出口管制及宪法第二及第一修正案的专家,这位专家专注在《国际武器贸易条例》(ITAR),并立刻告诉他本案价值非同小可,“这就像是你在法学院课程中提出的违宪案,可能违反所有第一修正案的选项。”当威尔逊的公司与“第二修正案基金会”合作,并于2015年将诉讼提交到德州地方法院时,他们惊喜得到广泛联盟,不仅由自由主义者卡托研究所提交 一系列法庭之友义务简报,提出对他们有利的论据,还获得以拥枪权为重点的麦迪逊协会,15名共和党国会议员,电子前沿基金会以及新闻自由记者委员会的支持。 制枪工具机无法追踪 大赚特赚 将实体枪枝转变为数字文件,或是相反,将数字文件转变为实体枪枝,是“分布式防御组织”辩护的主张。虽然威尔逊的组织首次因其发明第一台3-D可印刷枪枝,即所谓的“解放者”而出名,但3D打印目前已有大幅进步。该公司现在专注于其核心业务:制造和销售消费等级的电脑铣床,称为“幽灵枪手”(Ghost Gunner),目的是让其拥有者以更耐用的铝材打造枪支零件。 在“分布式防御组织”总部最大的房间里,有六个千禧世代短发蓄胡的工作人员,跟威尔逊一样忙着在装配线上打造这些工具机,每台机器都能大量生产并避开所有联邦枪支控制的追踪,制成格洛克(glocks)等级的手机和半自动步枪。 目前,这些工厂只生产几种不同的枪架,包括AR-15和1911手枪。但是,“分布式防御组织”工程师计划让他们的铣床和其他数字制造工具,在自宅车库就可以打造任何数字枪组件,例如可以用来打造金属物件的、消费级铝烧结3D打印机。 同时,销售“幽灵枪手”利润持续丰厚。 “分布式防御组织”已向全国各地的DIY枪支爱好者销售了大约6,000台台式设备,大部分售价为每台1,675美元,净赚数百万美元。 该公司拥有15名员工,已经超过其北奥斯汀总部。但威尔逊表示,他对赚钱或者独资创业从不感兴趣。他现在声称,整个合资企业的创建目的只有一个:筹集足够的资金来控告美国国务院。

无限供应人造眼角膜?秘密就在3D打印

(纽卡斯尔大学使用3D技术打印首个人造眼角膜。网上图片) 英国纽卡斯尔大学使用3D技术打印第一个人类眼角膜,这意味着,该技术可以确保未来能够无限量的眼角膜供应。 眼角膜是眼睛的一个必要构成要素,决定着人们能不能看到世界的一切美好。保守估计,全世界有1000万人需要通过眼角膜手术防止沙眼造成视力下降,约500万人因为烧伤或者眼疾而完全失明,他们都需要通过移植眼角膜重见光明。 然而,实际上可供移植的眼角膜却严重短缺,根本无法满足如此庞大的需求量。幸好,科学的进步,让人类对此看到了希望。一项发表在《实验眼科研究》上的研究成果表明,来自健康供体角膜的干细胞(人类角膜基质细胞)与海藻盐酸和胶原蛋白混合在一起,能够形成一种可以打印的“生物墨水”溶液。 然后用一台简易操作的3D生物打印机,把生物墨水挤压成人类角膜的形状直接印刷就可以,整个过程不到十分钟。 该研究还表示,他们可以通过扫描患者眼睛来搭建符合不同患者特点的角膜。另外,科学家们在室温环境中使细胞在类似的水凝胶中存活数周,然后用准备好使用含有干细胞的生物墨水打印角膜组织,而不必担心细胞的生长分别。 Connon教授说,目前,3D打印角膜正准备进行安全测试,至于真正用于人体角膜移植,可能还需要几年时间的考验。 不过,研究确实表明,使用患者眼睛数字模型进行角膜打印是可行的,并且这种生物打印技术很可能解决未来世界范围内的眼角膜短缺问题。 来源:星岛日报

3D打印!中国打造全球首例 钽金属重建膝盖骨

■图为3D打造的钽金属膝关节垫块。互联网 ■手术后第一天,患者张金贵可以下床走动。互联网 本报讯 重庆西南医院专家21日成功利用3D打印技术,把钽金属打造成膝关节垫块,成功为一名患有严重骨关节炎的老翁进行“全膝关节置换手术”,帮助老翁重新站起来,这是全球范围内首次使用钽金属进行人体内移植物的打造。 重庆西南医院病房内,已经许久没有站起来的张金贵老人,24日在家人的搀扶下缓慢地行走着。之所以能重新站起来,是因为他的腿上几天前被植入了一块用3D技术打造的人工膝关节垫块。和以往3D打印移植手术不同,这一次,西南医院的专家们用了一种全新的金属“钽”,这是全球范围内首次使用这种金属进行人体内移植物的打造。 张金贵已经好几年没有靠自己的力量走过路了,因为严重的关节炎,张金贵左腿的膝关节缺损严重,疼痛使他的左腿无法用力。《重庆晨报》报道,这个月中旬,张金贵被送进了西南医院关节外科,在进行一系列检查后,医生决定给张爷爷置换膝关节。 西南医院的专家们通过对张金贵的膝盖进行三维CT扫描,获得骨骼在正常时期的形态、密度等资料,也获得了膝盖缺损的资料。利用三维重建系统,专家们在电脑上建立患者骨骼形态,模拟假体植入,根据病人术前缺损骨骼状态,3D打印重建出了张爷爷的骨骼模型,量身定制出了修补膝关节严重骨缺损的个体化3D打印金属垫块。 张金贵的全膝关节置换手术21日顺利完成,刚刚手术一天的张金贵就能在家人的搀扶下走动着上厕所。专家介绍,再过几天,老人就可出院进行后续康复治疗、训练,未来可以大部分恢复膝关节的自主活动能力。 传统技术影响稳定性 资料显示,中国骨关节炎发病率约为2.2%至3.5%,仅仅在西南医院关节外科,每年就要进行约400例膝关节置换手术。西南医院关节外科主任杨柳介绍,全膝关节置换术是治疗终末期膝关节疾病的最有效方法之一,但关节置换后,由于术后感染、无菌性松动、骨溶解等并发症往往造成关节周围骨缺损。 传统的骨水泥、异体或自体骨植骨等技术均存在各种问题,影响假体稳定性和寿命。目前,3D打印关节垫块大部分使用的是钛金属。人们骨缺损的形态千差万别,使用现有的模组化金属垫块无法充分填充与重建缺损骨结构,导致临床翻修巨大骨缺损膝关节手术的疗效受到影响。 钽熔点高 难实施打印 杨柳介绍,相对于钛来说,金属“钽”经过西南医院的相关国家重点研发计划的研究,具有更好的生物相容性和骨长入效果,更适合作为植入人体内的金属材料。但由于钽的金属熔点超过了3000度,目前市面上大部分的3D打印设备,都无法实施“钽”打印。 幸运的是,张金贵手术前夕,西南医院的专家团队刚刚和一家国内的3D打印企业合作,攻克了钽金属3D打印的难题。杨柳介绍,西南医院利用钽金属为张金贵3D打造的膝关节垫块,是全球范围内第一例用“钽”金属打造的膝关节垫块。 “3D打印的钽金属垫块良好的贴合度和表面粗糙度完美填充了巨大骨缺损,确保了骨缺损后钽金属垫块植入的初始稳定性。”另外,钽金属表面粗糙多孔的金属骨小梁又可以使自体骨快速长入金属孔隙内,从而获得假体与自体骨的长期稳定,减少了手术并发症,也使得假体植入后的长期稳定性得到有效保证。

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