PDF《未来 20 年,核动力飞机上天？》

100 年. 原子能真的适合作为汽车的能源吗?至少 在人类目前已经掌握技术的前提下, 这是不切 实际的.Loren Kuleses 提到的钍燃料实际上是 钍-232,人们无法直接使用钍-232 通过原子 反应产生能源.并且, 艺术家描绘的小型反应 堆现实中不存在, 产生足以驱动一辆汽车所需 能量的反应堆至少需要数十吨. 人类以核作为动力的历史才有

60 多年, 未 来核技术的发展也许会出乎今日我们所预料. 而人们关于核动力的使用也超出了今日核技 术的发展, 而是存在于幻想之中, 而幻想恰恰 是人类进步的原动力. 军民两用超音速飞机或将实现3D 打印定制医疗器械姻本报记者胡珉琦3D 打印技术所具有 的快速性、准确性数字化 模型驱动的个性化制造及 擅长制作复杂形状实体的 特性,使它在医学领域有 着非常广泛的应用前景. 目前,一些医疗专家已经 成功通过 3D 打印技术, 根据各自的专业、 需求, 定 制个性化手术器械.同仁 医院的眼科医生正是依靠 该技术,为自己定制了一 把手术刀. 个性化的手术刀 3D 打印在学界被称 为增材制造,或者快速成 形.传统的加工方法是切 削加工,而3D 打印是一 种利用材料层层堆积, 制 造三维实体结构的技术. 它最重要的特点就是可以 个性化定制和对复杂结构 的制造. 北京市计算中心的齐 轶鹏博士告诉《中国科学 报》 记者, 在医疗领域, 无论是被施术者还是 施术者,都存在个体差异,有了 3D 打印技 术, 通过获取病人和医生的数据, 可以提前进 行手术规划、 器械规划. 这把定制的手术刀看上去并没有什么特 别, 但齐轶鹏透露, 刀头的夹角是其中的关键 所在.同仁医院的眼科医生希望通过调整角 度, 使手术刀既符合自身的使用习惯, 又有利 于提升对特定病人的手术成功率. 最初, 是由医生提出自己的需求, 我们 据此快速完成数字化模型构建,而后精确快 速原型迭代. 齐轶鹏表示, 该手术器械的定 制过程并不复杂.手术刀的方案设计只用了

1 个小时, 3D 技术打印出原型仅用半个小时 就立等可取. 在他看来,这种制作方法最大的优势在 于响应速度. 患者从入院到手术一般不会超 过一周时间, 因此, 手术、 器械规划都需要在 一周之内完成.传统的加工方法无法在这么 短的周期内完成所有的流程. 材料与成型技术 据齐轶鹏介绍,目前, 3D 技术的发展特 别依赖于材料和成型技术的配合. 在医学领域, 根据不同的应用需求, 打印 材料一般可以分为四种. 第一种统称为没有 生物学性能的材料,主要用来制作体外的 个性化模型, 用于手术规划、 疾病治疗, 或 者辅助大夫与患者沟通,手术器械就是其 中之一;

第二种则是具有生物相容性的材 料.用这种材料制作的个性化器件就可以 植入到体内, 帮助修复缺损的器官, 恢复功 能;

第三种是可降解的生物活性材料. 这种材 料可以帮助体内组织的再生,同时它可以被 身体吸收并排出. 前三种材料都是没有生命的,而在医学 3D 打印中, 最有挑战性的打印材料是有生命 的, 即把活细胞当作打印材料, 它可以打印出 细胞构成的三维结构, 用于研究组织的再生、 研究疾病发生的原因和药物作用等. 除此之外,在诸多的成型技术中,POLYJET 技术是齐轶鹏认为的目前在性能 和精度方面最为出色的,医用 3D 打印多采 用的是这种方法,此次定制的手术刀也正是 使用该打印技术成型的. 齐轶鹏说, POLYJET 被称为树脂喷射固 化技术, 它所使用的是一种光敏树脂材料. 这 种材料对特定波长的光十分敏感,照射后可 以固化.POLYJET 类似于一种 喷墨打印 机 ,在成型室里铺上一层超薄的光敏树脂. 每铺完一层后,喷头架边上的紫外光球立即 发射紫外光, 快速固化和硬化每层光敏树脂. 每打印完一层,机器内部的成型底盘就会极 为精确地下沉, 而喷头继续一层一层地工作, 直到原型件完成. 在成型时, POLYJET 使用了两种不同 的光敏树脂材料:一种是用来成型实体部 件的成型材料,另一种类胶体则用来作为 支撑部件的支撑材料.成型完成后, 只用一 个水喷头就可以轻易地移除支撑材料, 留 下光滑的表面. 他告诉 《中国科学报》 记者, POLYJET 技 术是由国外公司发明并申请专利的,目前在 国内并没有自己的设备和专利许可,必须依 赖进口, 因此, 能够使用该打印技术的机构也 寥寥无几. 普及面临挑战 尽管, 3D 打印在医疗领域应用潜力无 限,但我国尚无相关的 3D 打印医疗器械安 全有效评价体系和法律支撑. 《医疗器械注册 管理办法》中明确规定, 3D 打印医疗器械的 临床研究必须报 CFDA 审批后才能进行.齐 轶鹏表示, 目前, 医疗人员还无法在医疗实践 中使用 3D 打印的医疗器械,只能作为实验 治疗用. 适用 3D 打印的材料还在研究阶段, 且 国内 3D 打印机核心技术相对薄弱,已有的 成型技术发展得比较粗糙. 齐轶鹏坦言, 要 在医疗领域深入、普及 3D 打印依然面临技 术挑战. 近日, 有媒体报道, 美国商务部 专利商标局已在