據(jù)聯(lián)(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)(yè)組織(FAO)估計(jì)，到2050年，全球?qū)⑾?.4億噸魚(yú)類(lèi)。面對這種不斷增長(cháng)的需求，研究人員和公司正在轉(zhuǎn)向創(chuàng )(chuàng)新解決方案，例如3D打印魚(yú)類(lèi)替代品。近日，中國團(tuán)隊(duì)又邁出了新的一步，成功3D打印仿黃魚(yú)肉的植物基面料。

隨著(zhù)3D打印技術(shù)(shù)的發(fā)(fā)展，這些復(fù)雜的設(shè)計(jì)變得可行，不像減材技術(shù)(shù)的局限性。這就是為什么我們決定在下面的列表中探索一些結(jié)合3D打印和仿生學(xué)(xué)的項(xiàng)目，以便更好地了解增材制造如何使我們能夠?qū)⑦@些優(yōu)(yōu)化的模型變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)(shí)。

仿生學(xué)(xué)和 3D 打印已經(jīng)(jīng)越來(lái)越多地結(jié)合在一起，特別是隨著(zhù)更自然的新材料的開(kāi)發(fā)(fā)以及新模式或結(jié)構(gòu)在零件設(shè)計(jì)中的引用。正是這種模仿自然的能力讓 3D 打印發(fā)(fā)揮了重要作用，這適用于建筑、消費(fèi)品和時(shí)尚等廣泛行業(yè)(yè)。

美國假肢制造商Psyonic與3D打印技術(shù)(shù)服務(wù)(wù)商合作，借助3D打印技術(shù)(shù)，開(kāi)發(fā)(fā)了市場(chǎng)上第一款具有多點(diǎn)(diǎn)觸控反饋的功能性仿生手臂，但成本僅是同類(lèi)產(chǎn)(chǎn)品的一半。

2022年7月12日，來(lái)自康奈爾大學(xué)(xué)的研究人員創(chuàng )(chuàng)造出了一種新型生物材料，可用于制造擁有類(lèi)似人體組織結(jié)構(gòu)的仿生皮膚。

關(guān)(guān)節(jié)中的骨與軟骨損傷是臨床中的棘手問(wèn)題，難以自行修復(fù)，如在退行性骨關(guān)(guān)節(jié)炎下的骨與軟骨修復(fù)，更是面臨極大挑戰(zhàn)。如何有效解決骨關(guān)(guān)節(jié)炎狀態(tài)(tài)下的骨與軟骨修復(fù)是亟需解決的重要問(wèn)題。

3D打印技術(shù)(shù)，相信大家都不陌生，運(yùn)用數(shù)字技術(shù)(shù)材料打印機(jī)，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)(shù)，模型及零部件都能夠打印出來(lái)投入到應(yīng)用中去。有一款專(zhuān)門(mén)的仿生手套，就是給手部有殘疾的人士所設(shè)計(jì)，這款手套利用3D打印技術(shù)(shù)，收集了手掌和手指的數(shù)據(jù)，采用不銹鋼和尼龍材質(zhì)(zhì)制成，方便耐用，也不會(huì )有不舒適感。

中國浙江大學(xué)(xué)的研究人員已經(jīng)(jīng)開(kāi)發(fā)(fā)出了一套具有獨(dú)特能量吸收能力的新型仿生細(xì)胞狀結(jié)構(gòu)。受烏賊堅(jiān)硬而靈活的骨架啟發(fā)(fā)，科學(xué)(xué)家的3D打印模型被證明具有超強(qiáng)的抗壓能力，能夠承受高達(dá)自身重量20,000倍的變形。將來(lái)，該團(tuán)隊(duì)相信他們的設(shè)計(jì)可以復(fù)制到其他地方，以開(kāi)發(fā)(fā)新型的輕質(zhì)(zhì)耐沖擊材料，其應(yīng)用范圍從航空航天建造到裝甲板。

始于1.6億年前的珊瑚與藻類(lèi)之間的這種復(fù)雜關(guān)(guān)系可以啟發(fā)(fā)那些尋求提供生物能源和生物產(chǎn)(chǎn)品產(chǎn)(chǎn)生來(lái)源的研究人員。本月初，來(lái)自劍橋大學(xué)(xué)和加利福尼亞大學(xué)(xué)圣地亞哥分校的一組研究人員開(kāi)發(fā)(fā)了仿生3D打印珊瑚，將其作為一種受珊瑚啟發(fā)(fā)的生物材料的新工具，可以在藻類(lèi)生物技術(shù)(shù)，珊瑚礁保護(hù)和珊瑚藻類(lèi)中找到應(yīng)用共生研究。

人工心臟瓣膜分為機(jī)械瓣膜、生物瓣膜，以及組織工程瓣膜，但無(wú)論哪種技術(shù)(shù)都存在尚未完善之處，所以對理想心臟瓣膜材料的研究還在繼續(xù)。在人工心臟瓣膜領(lǐng)(lǐng)域，研究者的主要是圍繞著(zhù)提高材料的抗血凝性以及提高人工心臟瓣膜的壽命這兩個(gè)目標(biāo)。根據(jù)魔猴網(wǎng)(wǎng)的市場(chǎng)研究，蘇黎世聯(lián)(lián)邦理工學(xué)(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)提出一種多功能、多材料3D打印技術(shù)(shù)制造的有機(jī)硅心臟瓣膜，通過(guò)仿生的特殊設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)(shí)現(xiàn)瓣葉的定制，并通過(guò)設(shè)計(jì)對整個(gè)小葉的應(yīng)力分布進(jìn)(jìn)行控制，從而潛在的增加人工瓣膜的壽命。