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蚊子口器竟能成為高分辨率3D打印關鍵
2025年12月30日 17:21:07
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：869
近日，加拿大麥吉爾大學與美國德雷塞爾大學團隊聯(lián)合，開發(fā)出了一種基于生物生物學的，頗具創(chuàng)意的高分辨率3D打印技術)——他們將雌性蚊子的口器(吸血管)轉化成了高分辨率的3D打印噴嘴實現(xiàn)了高精度的3D打印。
3D打印，又稱增材制造，是一種基于計算機算法控制，通過逐層添加材料來構建三維實體的技術。這種技術的優(yōu)勢在于能夠將數(shù)字模型文件轉化為物理對象，且本身能夠實現(xiàn)一些復雜的結構，因此被廣泛應用于原型制造、工業(yè)設計、醫(yī)療、航空航天等領域。
從工作原理來說，目前3D打印大致可以分為熔融沉積 (FDM/FFF)、光固化 (SLA/DLP/LCD)、粉末床熔融 (SLS/SLM) 和 材料/粘合劑噴射 (MJ/BJ)等幾大類，其中FDM得益于成本低、材料選擇廣、操作簡單、應用靈活等特點，在民用、商用乃至科研領域都有著廣泛的使用，并且直至今日仍在不斷發(fā)展。
而影響3D打印成品效果的主要因素，基本在于材料的選擇以及設備的精度上，因此，在很長一段時間，科學家都在追求實現(xiàn)更高精度的打印。也正因如此，如何兼顧成本能耗的同時，實現(xiàn)3D打印微納制造成為了該領域被反復提及的一個課題。
近日，加拿大麥吉爾大學與美國德雷塞爾大學團隊聯(lián)合，開發(fā)出了一種基于生物生物學的，頗具創(chuàng)意的高分辨率3D打印技術)——他們將雌性蚊子的口器(吸血管)轉化成了高分辨率的3D打印噴嘴實現(xiàn)了高精度的3D打印。這種技術可以在保證成本和能耗的基礎上打印出精度達20微米的極細線條。
這項成果乍看之下有些匪夷所思，但是仔細思索卻又非常多的精妙之處。
許多人誤以為蚊子口器十分脆弱，但事實上， 其具備很好的力學韌性，同時其特殊幾何形態(tài)也十分適用于高精度打印本身的需求。蚊子口器是一種僅為人類發(fā)絲直徑一半左右的天然微針結構，通過將其分離出來并固定在標準塑料分配器尖端，便可以使其成為3D打印噴嘴。這樣加工的噴嘴，能承受極大的壓力，打印出的復雜結構精細程度可以達到目前商業(yè)打印噴嘴的2倍左右。
不僅如此，生物噴嘴本身天然可降解，合理使用條件下可以多次重復使用，之后就算廢棄，回收難點也更小，更利于環(huán)保發(fā)展。
值得一提的是，這項技術本身也為生物結構在工程組件上的應用提供了新的方向和思路。
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