Bilan de l'année: les frontières de la recherche en impression 3D de 2019 – de la médecine à la lune

Bilan de l'année: les frontières de la recherche en impression 3D de 2019 – de la médecine à la lune

Le don de la vie humaine est si miraculeux que vous pouvez vous retrouver submergé par la complexité de tout cela si vous pensez trop longtemps. Le fait que nous ayons rationalisé les machines pour les corps, avec de nombreux systèmes efficaces et connectés en permanence à l'œuvre en nous

Vous pouvez également ressentir la même chose à propos de nombreuses technologies aujourd'hui, et c'est compréhensible avec l'impression 3D

Buste de Hull imprimé en 3D, imprimé sur une imprimante 3D Systems ProJet x60, et sa célèbre première imprimante 3D, la SLA-1. (Photo: National Inventors Hall of Fame)

Aujourd'hui, les chercheurs approfondissent non seulement ce qui fait vibrer le corps humain, mais aussi comment comprendre, créer et utiliser une technologie complexe qui les aide à aller de l'avant en faisant des découvertes et en créant de nouveaux produits et outils pour des applications critiques. Et tandis que le domaine médical a été fortement touché par la recherche en 2019 en particulier, il en va de même pour de nombreux autres domaines. En commençant par la médecine, voici cinq domaines de recherche qui ont fait l'objet de grands titres cette année:

Médicament

Les innovations dans le domaine de la médecine apportées par l'impression 3D cette année ont été spectaculaires, fascinantes

Il est indéniable qu'une grande partie de l'impression 3D est amusante et ludique; après tout, aujourd'hui, vous pouvez trouver une imprimante 3D dans de nombreuses écoles élémentaires avec des enfants apprenant à fabriquer de petits objets et des babioles, et vous pouvez même trouver des étudiants étonnamment jeunes dans votre bibliothèque locale dans l'après-midi ou en début de soirée assis dans des laboratoires réalisant des conceptions 3D sur leur propre, puis regarder attentivement que les couches s'impriment une par une à partir d'une imprimante 3D de bureau. C'est ainsi que l'intérêt initial se transforme en passion pour l'apprentissage et la création, et bon nombre de ces étudiants peuvent ensuite imprimer des dispositifs médicaux tels que des prothèses ou travailler sur d'autres projets de recherche.

Le sujet de l'impression 3D devient cependant beaucoup plus important lorsque nous examinons les recherches importantes qui sont en cours pour aider les patients qui sont sur le point de perdre la vie.

Des modèles 3D peuvent être créés pour reproduire les tumeurs et aider les chirurgiens de nombreuses façons, du diagnostic et de l'éducation des patients et de leurs familles à l'aide à la formation des étudiants en médecine, mais en fin de compte, les chirurgiens peuvent être en mesure de se préparer à certaines des procédures les plus innovantes qu'ils aient jamais effectuées. Un modèle 3D peut être avec eux pendant une longue période, allant du moment du diagnostic jusqu'au moment où il sert de guide chirurgical en salle d'opération pour une procédure centrée sur l'orthopédie pédiatrique, par exemple.

Au cours de la dernière année, les inventeurs médicaux ont créé une multitude d'implants, d'appareils et plus encore. Et de presque toutes les régions du monde (développées et en développement), les bénévoles ont recherché des moyens d'aider ceux qui en ont besoin à recevoir des prothèses imprimées en 3D, alors qu'e-NABLE a célébré son huitième anniversaire d'aider les autres.

Joyeux huitième anniversaire, e-NABLE! (Photo: e-NABLE)

Le potentiel des médicaments imprimés en 3D a également continué à émerger, ainsi que divers appareils périphériques comme les distributeurs. La bio-impression est le point culminant de cette année, encore une fois, sans aucun doute cependant, et bien que les scientifiques n'aient pas atteint le véritable point d'imprimer des organes de remplacement pour le corps humain qui remplaceront le besoin de donneurs et de listes d'attente, ils ont continué à créer une vie incroyablement- vie et modèles 3D utiles pour le traitement et l'entraînement, un sternum en titane imprimé en 3D pour un patient désespérément dans le besoin, et même une mini-partie cardiaque.

Un mini-cœur imprimé en 3D (Photo: BIOLIFE4D)

Ce domaine de l'impression 3D ne devrait se développer qu'en 2020 et, à terme, les chercheurs atteindront le Saint-Graal de la bioimpression et de la fabrication d'organes humains.

(Photo: BIOLIFE4D)

Matériaux: Impression 3D avec métal

Alors que les chercheurs en laboratoire continuent de créer leurs propres logiciels et matériels pour effectuer des recherches complexes (souvent en modifiant des imprimantes 3D existantes ou en utilisant des logiciels open source), l'étude des matériaux s'est étendue bien au-delà de ce que nous aurions imaginé il y a des années. Aujourd'hui, non seulement l'impression 3D avec du métal continue de croître, mais les chercheurs en apprennent davantage sur les composites qui peuvent renforcer les poudres métalliques, comme les composites métalliques renforcés de particules, utiles dans les principales applications et les industries telles que l'aérospatiale, l'automobile et bien plus encore.

Schéma de distribution des nanoparticules dans les poudres nanocomposites TiC / Ti produites par broyage à boulets et mélange direct, préparées pour SLM. (Photo: Université de technologie et de design de Singapour)

Les combinaisons d'additifs et de métaux (ainsi que de polymères) ouvrent encore plus d'options aux scientifiques, mais aussi aux fabricants dans presque toutes les industries, des constructeurs automobiles aux militaires. L'impression 3D avec du métal dans l'espace a également été un point focal pour les chercheurs, progressant dans l'environnement de micro ou de gravité zéro.

Aérospatial

Les scientifiques ne semblent jamais se lasser des recherches concernant les voyages dans l'espace, la colonisation, les matériaux pour construire à la demande loin de la Terre, et bien plus encore. Bien sûr, une grande partie de la recherche est menée par la NASA, le public est continuellement fasciné par l'idée de se rendre sur Mars dans un avenir proche.

De

De nombreux composants de moteurs différents ont également été créés, ainsi que des recherches approfondies concernant les propulseurs de moteurs et d'autres pièces pour optimiser les fusées et la technologie des satellites.

Construction

Bien que la réalité du logement imprimé en 3D pouvant être accessible à tous dans un avenir très proche puisse être un tronçon, des progrès ont été réalisés dans la fabrication de constructions à tous les niveaux, des bureaux aux belles maisons en passant par les petites maisons et les éventuels logements abordables.

[Image: 3DPrinthuset]

Des imprimantes 3D massives ont été fabriquées par des chercheurs dans de nombreux pays, avec l'idée d'offrir des avantages incroyables aux entreprises de construction tels que l'abordabilité, la production à la demande (et rapide), moins de besoins d'hommes au travail, et plus encore. Ces imprimantes peuvent également être capables de créer rapidement des communautés entières.

L'imprimante 3D WASP fabriquera des logements circulaires abordables. (Image: WASP 3D)

Revenant à l'étude des matériaux, le béton présente un intérêt constant car les chercheurs trouvent une multitude de façons d'extruder ce qui a toujours été une substance très conventionnelle. Maintenant, les scientifiques proposent des alternatives pour la construction telles que les panneaux de mousse de béton, le béton géopolymère destiné à remplacer les méthodes de fabrication conventionnelles, ainsi que la création de structures spatiales plus légères

Panneaux en mousse de béton (Photo:

Production d'énergie et d'électricité

Des anodes poreuses aux nouvelles techniques de création de batteries, les chercheurs continuent de trouver de nouvelles façons de stocker l'énergie

Vecteur de force et de vitesse agissant sur la section d'une lame HAWT,

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La revue de l'année: les frontières de la recherche en impression 3D de 2019