具有仿生功能的人造骨骼、薄膜上的集成電路、一體成型的房屋建筑……如果有人告訴你,它們都是3D打印機打出來的,可能幾乎所有人都會感到驚訝和不可思議,但是這些看似遙遠的技術(shù)有的即將研發(fā)成功,有的也有望在不遠的未來等著我們?nèi)ジ惺芎褪褂谩?/p>
這些3D打印研發(fā)項目的領(lǐng)導(dǎo)者、南京師范大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院楊繼全教授告訴記者:“只有想不到,沒有打不了。”
從門外漢到技術(shù)達人
“只要能在電腦里設(shè)計出數(shù)字模型,就可以快速打印出實物。”站在記者面前的楊繼全自信而優(yōu)雅,他告訴筆者,公司現(xiàn)有的四款桌面打印機可以提供不同材料的打印服務(wù),并廣泛運用於醫(yī)療衛(wèi)生、建筑設(shè)計、教育科研、個人辦公等多個領(lǐng)域。
然而誰也想不到的是,眼前的這個3D打印技術(shù)達人,十幾年前也是一個地道的“門外漢”。
楊繼全第一次接觸3D打印技術(shù)是在南京理工大學(xué)讀研期間,從此一發(fā)而不可收,不論是在國內(nèi)工作還是出國游學(xué),不論是創(chuàng)業(yè)遭遇困境還是申請項目屢屢碰壁,他都沒有放棄追逐3D打印的夢想。
“美國在3D打印的理論上比較先進,但我們的實際運作更具優(yōu)勢。”四處游學(xué)訪問的經(jīng)歷讓他深受觸動,也萌生了把技術(shù)推向應(yīng)用的念頭。
2004年,掏出了所有的積蓄,楊繼全建立了自己的第一家公司,但由於產(chǎn)品定位不被市場接受,剛剛升騰起的創(chuàng)業(yè)夢想之門噶然而止,是安安穩(wěn)穩(wěn)地在學(xué)校搞科研,還是繼續(xù)嘗試大膽創(chuàng)業(yè),楊繼全經(jīng)歷了自己人生中的第一次抉擇。
“工科的價值在於把技術(shù)轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力。3D打印技術(shù)走進醫(yī)院、學(xué)校、企業(yè)甚至普通市民的家中應(yīng)該是個方向。”經(jīng)過一番思考和調(diào)研,楊繼全和他的團隊成員果斷“轉(zhuǎn)向”,將目光投向了3D打印技術(shù)民用。
通過整合資源,開放式創(chuàng)新,改組后的新公司當年銷售3D打印設(shè)備數(shù)百臺,實現(xiàn)銷售額數(shù)百萬元,部分款型的3D打印設(shè)備供不應(yīng)求。
關(guān)鍵技術(shù)是繞不開的彎
似乎是一夜之間,3D打印的概念被炒上了天。3D打印概念股,更是備受追捧,股價輪番上漲,有的甚至翻了幾倍。有人甚至將3D打印稱之為“第三次工業(yè)革命”。
然而楊繼全卻認為,3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)遠未成熟,更不可能完全替代傳統(tǒng)制造業(yè),吹捧過頭或只炒作概念,而不注重關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),只會誤導(dǎo)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。他認為,目前首先要制訂3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃和相關(guān)引導(dǎo)政策,因勢利導(dǎo)選擇性發(fā)展相應(yīng)的3D打印技術(shù)及產(chǎn)業(yè),并對現(xiàn)有的地方3D打印產(chǎn)業(yè)鏈進行有效的整合,構(gòu)建完整產(chǎn)業(yè)鏈,形成強大的產(chǎn)業(yè)集群。其次是加強原始技術(shù)創(chuàng)新和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),這也是楊繼全受命成立省重點實驗室的緊迫任務(wù)。最后是加大應(yīng)用領(lǐng)域引導(dǎo)和推進和人才培養(yǎng),以及加強招商融資等舉措。沒有跟隨炒概念,更沒有被“3D達人”的光環(huán)所迷惑,在自主研發(fā)方面楊繼全有一股“寧折不彎”的韌勁。“我們的產(chǎn)品如桌面式3D打印機、彩色3D打印機、激光成型系統(tǒng)以及自動化設(shè)備等等,都擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和發(fā)明專利,光各類學(xué)術(shù)論文發(fā)表就有342篇。”
似乎是眾人皆醉我獨醒,又似乎是一條路走到黑。在別人忙於“圈地”時,楊繼全卻受命成立3D打印制造裝備與成型技術(shù)重點實驗室,重點加大了3D打印關(guān)鍵基礎(chǔ)理論與技術(shù)、3D打印成型控制與成型工藝、3D打印材料設(shè)計制備及測試等方向加大研究力度。
“我希望通過幾年的研究,能夠解決當前3D打印產(chǎn)業(yè)中所欠缺的一些關(guān)鍵技術(shù)以及掌握一批未來引領(lǐng)新型產(chǎn)業(yè)應(yīng)用成果。”楊繼全說。
3D打印讓夢想觸手可及
“把思想快速物化、可視化,是3D打印技術(shù)最大的優(yōu)點。它能縮短新品開發(fā)周期,提高設(shè)計質(zhì)量,降低研發(fā)成本。”楊繼全說,“過去,設(shè)計師先畫圖,再做模具,稍有出入,都要從頭再來,花幾個月很正常。而有了3D打印機,設(shè)計師白天畫圖,晚上打模型,第二天拿著實物討論,要改,點點鼠標就行。等設(shè)計到位,再做模具。”南京翰納科技公司花2萬元購置楊繼全的3D打印機,開發(fā)等離子保鮮器,一次制模成功,而在過去,那得開模七八次,花費八九萬元。
如今,楊繼全掌握的3D打印技術(shù)可以很輕松打印耳朵、骨骼、腎臟、建筑物模型、玩具……更神奇的是,耳垂摸起來還肉乎乎的、彈性十足。
楊繼全表示,未來,只要攻克了材料方面的難題,打印出質(zhì)量更好的骨骼替代品或?qū)椭饪漆t(yī)生進行骨骼損傷的修復(fù),打印出的內(nèi)臟器官或許可以直接移植到人體內(nèi),打印出的假肢或許能與人體完美融合。
楊繼全告訴記者,3D打印機除了能打印耳朵、心臟外,還能打印出一座完整的建筑物。幾年前,南師大仙林圖書館舉辦落成慶典時,南師大委托他打印一個圖書館模型,這個設(shè)計的長度為0.3米,按1:1000的比例建筑物模型也激發(fā)了他的科研靈感,為此他找了一群建筑、材料、設(shè)計方面的志同道合者一起研發(fā)可以住人的3D打印住宅。目前,各項工作都已經(jīng)在順利的推進過程中,楊繼全預(yù)計到今年底,他們就可以正式開打了,雖然第一棟試驗性的房屋只有200多平米,但足以滿足大多數(shù)家庭的居住需求。
楊繼全說,采用打印的方式去制造使用功能的建筑具抗震性能強,結(jié)構(gòu)優(yōu)化材料省,設(shè)計突破常規(guī)創(chuàng)意新,工期縮短成本低等多方面的優(yōu)勢。全球范圍內(nèi)尚未有實際居住價值和功能的3D打印建筑出現(xiàn),如果楊繼全首先成功,或許將改變?nèi)祟惽О倌陙淼慕ㄖJ健?/p>
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