近期，我们从新闻里就可以看到3D打印前沿技术领域正逐渐散发着光芒。在全球3D打印产业人士的持续努力下，3D打印技术以及其前沿性的应用又得到了进一步的升华。如今，我们曾经的“幻想”正一步步走向现实，你准备好接受这一切了吗？

太空中3D打印真正的活体心脏

    这将是一个巨大的医学突破，并会改变等待心脏移植手术的患者的生活：3D打印一颗人类的心脏。这件事听起来似乎很疯狂，但是来自美国印第安纳州的一家名为Techshot的公司正在努力将它变成现实现。

     但是，迄今为止，尽管3D打印技术已经经历了很长的路，我们能够看到各种各样的3D打印零件、产品、玩具、植入物假体等，但是要打印出器官依然很难。为此，Techshot别出心裁，正在与另外两家公司合作，希望能够在太空零重力状态下创建一颗人类的心脏。“目前人们在3D打印没有很多血管的骨组织方面取得了进展，但是真正的问题是血管，是如何让血管在组织内生长。”Boland说。目前世界各地的科学家们都在尝试生物打印器官，但都没有取得突破。“真正的关键在于如何让细胞生长，由于地面上的重力问题，人们已经尝试了10到15年，一直不能实现血管化，只有血管化之后，细胞才能够在该结构中生长。”Vellinger解释说。

      这就是为什么这支团队想到太空里试试。“重力是地面上的一个阻碍，在太空里由于没有重力，就为制造一个更加完美的结构创造了机会。”Vellinger说。最近，该研究团队把他们的设备带到了奥兰多和并成功地在零重力模拟器中对它进行了测试,之前我们也曾经报道过这件事。“我们在这个过程中实际上在用活的人类干细胞打印婴儿的心脏结构。我们下一步的计划是使用同一台机器，把它挂在一枚可以进入地球轨道的探空火箭上，再下一步我们将把这项技术放在国际空间站上。”Vellinger说。科学家们希望，他们的设备能够在国际空间站上3D打印出首个人类心脏。“NASA对这非常感兴趣。”Vellinger说。Boland说，第一次移植指日可待。“我们预测到2024年，我们将从太空带回一个可移植的器官。”他说。“随着各方面的技术逐步具备，再加上太空环境，我们认为这是一个取得重大突破的真正机会。”Vellinger补充说。

重塑材料结构的3D打印研发技术

    不论在建筑业、航空航天业还是电子工业中，选择材料都是一件困难的事情。现有的材料均有一些局限性，导致设计制造时要为它们妥协。不过情况正在发生改变，阿拉伯联合酋长国的马斯达尔学院正在进行的一项研究，科学家们希望通过重新设计现有材料的内在几何结构，3D打印出适用于特定用途的高性能材料。Rashid Abu Al-Rub 教授和他的团队目标明确，他们并不想重新创造材料，而是选择了专注于改变我们所熟知的塑料、金属、水泥等材料的内在几何构造。这种对材料根本上的改变使得 Abu Al-Rub 的团队能够控制材料的机械、导热和导电的属性，他们甚至能够突破一些材料原有的特性。

    通常，密度和强度是紧密相关的。强度较高的金属密度高，质量大；而强度低的海绵则密度低，质量小。但改变了铝材的内在结构之后，“新”的材料能够同时具有轻量和高强度的特性。其中原理和埃菲尔铁塔相同，是独特的结构而不是高强度的特种材料让这座铁塔高耸入云。Abu Al-Rub 团队在研究中开发了一款计算机模型，这个模型能够生成上千种现有材料的几何结构供不同行业选择。这些复杂的结构的尺寸有时是纳米级的，多亏了 3D 打印技术的进步才让它们走出了计算机。

该团队表示他们的研究可能改变未来的材料设计。目前他们正在寻找业界伙伴合作，初步尝试将研究成果商业化。