2015年世界科技發(fā)展回顧：增材制造和打印技術(shù)發(fā)展迅速

　　美 國(guó)

　　3D打印技術(shù)突飛猛進(jìn);光電子制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破;全新柔性薄膜顯示屏等其他制造技術(shù)也取得成功。

　　在2015年里，3D打印技術(shù)發(fā)展迅速，打印出的產(chǎn)品五花八門。

　　打印技術(shù)方面：硅谷一家創(chuàng)新公司開發(fā)出一種全新的“連續(xù)液界面生產(chǎn)工藝”，通過操縱光和氧氣將液體媒介中的物體融合在一起，構(gòu)造出物體的3D模型，不僅能讓3D打印速度提高25到100倍，而且能制造出其他方法無法獲得的結(jié)構(gòu);普渡大學(xué)科研人員利用噴墨打印技術(shù)制造出液體合金設(shè)備，能打印用于一切彈性材料和纖維上的柔性可伸展導(dǎo)體;密歇根理工大學(xué)研發(fā)出一種小型設(shè)備，通過在“生物墨水”中添加石墨烯，打印出人工神經(jīng)組織;哈佛大學(xué)研制出一種新型多材料打印頭，能混合并打印濃縮、有粘彈性的“墨水”材料，不僅能控制幾何形狀，還能在運(yùn)行中改變材料成分;麻省理工學(xué)院研制出一種稱為“多種制造系統(tǒng)”的新型3D打印機(jī)，能一次使用10種不同材料，打印分辨率達(dá)40微米級(jí)，該校還通過3D打印技術(shù)造出精美絕倫且用途更廣的玻璃。

　　打印產(chǎn)品方面：FDA首次批準(zhǔn)美國(guó)Aprecia制藥公司利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)癲癇病藥物(SPRITAM)，向個(gè)性化定制藥物邁出了重要一步;通用電氣公司3D打印出一臺(tái)可點(diǎn)火運(yùn)行的小型噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，長(zhǎng)30厘米、高20厘米，在通油測(cè)試時(shí)每分鐘轉(zhuǎn)速可達(dá)33000轉(zhuǎn);海倫·德沃斯兒童醫(yī)院首次將兩種常見的成像技術(shù)(CT和3D經(jīng)食道超聲心動(dòng)圖)成功地結(jié)合在一起，打印出更精確的3D心臟模型;加州大學(xué)圣地亞哥分校利用新的3D打印技術(shù)，開發(fā)出能夠在液體中游泳并具有多種用途的微型機(jī)器人;一名機(jī)械工程專業(yè)的學(xué)生用3D打印技術(shù)成功設(shè)計(jì)和制造出世界上第一把能自動(dòng)裝填的3D打印左輪手槍。

　　光電子制造技術(shù)方面：美國(guó)科學(xué)家利用迄今最纖薄(僅為三個(gè)原子厚)的鎢基半導(dǎo)體作為發(fā)光“增益材料”，制造出一種新型納米激光器;伊利諾伊大學(xué)香檳分校通過結(jié)合3D全息光刻和2D光刻技術(shù)，制造出一種適用于大規(guī)模集成電路的高性能3D微電池(只有指尖大小);斯坦福大學(xué)首次通過拉伸二硫化鉬的晶體點(diǎn)陣，“扯”出能隙可以變化的半導(dǎo)體，為制造高性能傳感器和太陽能電池等奠定了基礎(chǔ);IBM研制出首個(gè)制程為7納米的測(cè)試芯片，厚度僅為頭發(fā)絲的萬分之一，計(jì)算能力為當(dāng)前最強(qiáng)芯片的4倍，突破了半導(dǎo)體行業(yè)的瓶頸;美國(guó)科學(xué)家將石墨烯和氮化硼納米管結(jié)合，研制成全新的混合數(shù)字開關(guān)，可作為電子產(chǎn)品中控制電流的基本元件。

　　此外，美國(guó)科學(xué)家還研制出全球首款全彩色柔性薄膜反射顯示屏，其通過外部施加的電壓來改變自身的顏色，不需要光源，相反它會(huì)反射周圍的環(huán)境光為其所用;波音公司于2012年提出的一項(xiàng)用于飛機(jī)的激光動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)專利于2015年7月獲批，該技術(shù)能在放射性燃料上點(diǎn)燃高能激光，或能用來推動(dòng)火箭、導(dǎo)彈和航天器等。

　　英 國(guó)

　　3D打印出無人機(jī);能自我進(jìn)化的機(jī)器人系統(tǒng)問世;用3D打印零部件制造的空客發(fā)動(dòng)機(jī)成功試飛。

　　7月，英國(guó)皇家海軍在HMS Mersey號(hào)艦上測(cè)試了一款利用3D打印技術(shù)制造的無人機(jī)(Sulsa)。該無人機(jī)利用一個(gè)3米長(zhǎng)的彈射器發(fā)射升空，然后按照預(yù)定的飛行路線飛行了5分鐘后平安著陸。Sulsa翼展1.5米，采用螺旋槳驅(qū)動(dòng)，其四個(gè)主要部分由3D打印機(jī)制作完成。

　　8月，劍橋大學(xué)和瑞士科學(xué)家聯(lián)合研制出一種能自我進(jìn)化并不斷改進(jìn)性能的機(jī)器人系統(tǒng)。其最終目標(biāo)是研制出能適應(yīng)周圍環(huán)境的機(jī)器人，未來或能應(yīng)用于汽車制造或農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。同月，“英國(guó)機(jī)器人和自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)”組織成立，統(tǒng)籌規(guī)劃?rùn)C(jī)器人技術(shù)方面的學(xué)術(shù)和科研核心資源，促進(jìn)院校、科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)展開合作，加速前沿技術(shù)實(shí)用化。此外，英政府還表示將加大力度，通過多種形式為從事機(jī)器人技術(shù)研發(fā)的中小企業(yè)提供資金和政策支持，資助創(chuàng)建與機(jī)器人技術(shù)相關(guān)的學(xué)術(shù)研究中心、人才培訓(xùn)中心和開發(fā)設(shè)施。

　　10月，英國(guó)Medisieve公司開發(fā)出一種3D打印的磁性血液過濾器，該過濾器可以在4個(gè)小時(shí)內(nèi)消除90%的受瘧疾感染細(xì)胞，被譽(yù)為“革命性瘧疾治療裝置”。

　　10月，愛丁堡赫瑞瓦特大學(xué)在3D干細(xì)胞打印領(lǐng)域獲得新突破，這一成果或有助醫(yī)生給出針對(duì)患者自身特點(diǎn)單獨(dú)定制藥物的給藥方案，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致對(duì)醫(yī)學(xué)動(dòng)物測(cè)試需求的減少。

　　11月，羅·羅公司發(fā)動(dòng)機(jī)專家團(tuán)隊(duì)采用3D打印零部件制造的最新超強(qiáng)動(dòng)力的空客發(fā)動(dòng)機(jī)——Trent XWB-97成功完成了第一次飛行試驗(yàn)。

　　法 國(guó)

　　社交人工智能與機(jī)器人結(jié)合進(jìn)入新發(fā)展階段;3D打印技術(shù)有突破，制造出第一臺(tái)來自歐洲的3D太空打印機(jī)。

　　先進(jìn)制造技術(shù)是法國(guó)2015年提出“未來工業(yè)”戰(zhàn)略中的核心內(nèi)容，法國(guó)目前致力于開發(fā)機(jī)器人、人工智能和3D打印等智能制造技術(shù)。

　　由法國(guó)阿里德巴蘭機(jī)器人公司制造的機(jī)器人Pepper能通過面部表情、語言和身體姿態(tài)來識(shí)別情感，并且給出恰當(dāng)?shù)幕貞?yīng)。這預(yù)示著社交人工智能與機(jī)器人結(jié)合進(jìn)入新發(fā)展階段。

　　法國(guó)歐萊雅集團(tuán)宣布與芝加哥生物打印初創(chuàng)公司Organovo共同研發(fā)會(huì)呼吸的3D打印活體皮膚，可用于測(cè)試產(chǎn)品毒素和效用。

　　法國(guó)巴黎第六大學(xué)研制出一種能在受損后自我修復(fù)的小型機(jī)器人，未來可應(yīng)用于制造救災(zāi)機(jī)器人，使其能夠在惡劣環(huán)境下工作。

　　法國(guó)泰雷茲·阿萊尼亞航天公司在建的兩顆遠(yuǎn)程通信衛(wèi)星采用歐洲最大的3D打印航天器零部件。該遙測(cè)和指揮天線支撐結(jié)構(gòu)為鋁合金制件，尺寸約45厘米×40厘米×21厘米，采用“粉末床增材制造”工藝和歐洲最大的激光束熔融設(shè)備制成。另外，由法、意合研的“便攜式機(jī)載3D打印機(jī)(POP3D)”于12月6日隨運(yùn)載飛船送至國(guó)際空間站，這也是第一臺(tái)來自歐洲的3D太空打印機(jī)。