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硅膠3D打印異軍突起 應用廣泛前景可期
作為傳統(tǒng)材料，硅膠已為人類服務了百余年之久，但作為一種3D打印材料，它還十分年輕，只不過是近兩三年才在增材制造產業(yè)嶄露頭角。然而就是在這如此短的時間里，硅膠已經(jīng)顯現(xiàn)了突出的優(yōu)勢和強大的發(fā)展?jié)摿?，成果驚人。近瑞士科學家造出的首顆能夠跳動的3D打印心臟便是由硅膠制成的。
人們并不是不知道硅膠在3D打印領域擁有光明前景，只是長期以來制造技術上一直難以取得突破。與PLA/ABS線材、金屬粉末等材料不同，硅膠很難通過傳統(tǒng)的3D打印設備加熱融化進而成型。
直到2014年，這種情況才有了改觀。英國的Fripp Designs公司發(fā)明出無需任何輔助材料就能生產硅膠零部件的Picsima硅膠3D打印機。緊接著，德國化學品巨頭瓦克化學又于2015年推出了小滴硅膠液3D打印工藝。直到今天，新的硅膠3D打印技術還在不斷涌現(xiàn)，這個年輕產業(yè)尚未形成統(tǒng)一的技術規(guī)范，活力十足。
硅膠可3D打印之后，首先從PLA/ABS線材、金屬粉末等老材料手中奪過了一部分本應屬于自己的市場。以往由于顧忌高昂的成本而對硅膠望而卻步的設計師們可以用它來任意制造模具，設計普通商品的原型了。此外，硅膠更是憑借柔韌、穩(wěn)定等優(yōu)良特性開辟出了廣闊的應用空間。
硅膠與醫(yī)學可謂相互成就。當前，生物3D打印是增材制造產業(yè)的核心技術之一，深刻影響著再生醫(yī)學的發(fā)展動向。除了用人體干細胞培育的活性組織之外，硅膠稱得上是理想的打印材料了。它柔軟、富有彈性的特點類似于人體真正的組織器官，而且穩(wěn)定的性能也有利于參與各種實驗。因此，3D打印的硅膠血管、心臟、耳朵、乳房等仿生器官層出不窮。它們或用于療法與藥品的效果檢驗，或被作為未來的人體植入物而不斷加以改進。
機器人若想減少與人類的差異，則不僅需要通過深度學習增強智能，還要在外表上下功夫，缺乏靈活性的銅頭鐵臂顯然對部分機器人是不合適的，而硅膠正是讓其活動自如的關鍵。
今年4月，德國工業(yè)自動化公司推出了一款形似章魚觸手的機器人手臂，其表面由軟性硅膠材料結合3D紡織物構成，可以靈活運轉，以溫和的環(huán)繞方法抓取物體，從而增強自身的活動能力，也使周圍人類免于機器的誤傷。此外，美國北卡羅萊納州立大學的研究人員也正嘗試以3D打印多孔硅膠結構制造軟體機器人的皮膚。
除了再生醫(yī)學、軟體機器人這些高科技領域，硅膠3D打印在日常生活中也能大顯身手。作為傳統(tǒng)材料的硅膠本就在日用品中被廣泛應用，結合了3D打印之后，它變得更受市場青睞。通過3D打印設備調節(jié)硅膠的結構和類型，美國的San Draw公司制造出了軟硬度可調的鞋墊。而英國的服裝設計師Jess Haughton則用硅膠3D打印出了手感舒適、與人體高度契合且花紋繁復多變的內衣產品。
此外，硅膠3D打印在傳感器、武器、文創(chuàng)產品、隱形眼鏡乃至成人玩具等行業(yè)都有眾多用途。
對于3D打印企業(yè)而言，硅膠3D打印尚是一片亟待開發(fā)的藍海，業(yè)者既可從頭開始研發(fā)技術進而組織生產，也可直接利用既有的技術成果專攻產品市場。無論是拓展科技前沿還是完善生活細節(jié)，硅膠3D打印都將大有可為。
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