12月6日下午，至善讲坛前沿科技系列讲座《3D打印：从原理到前沿应用》在图书馆510报告厅顺利举行。本次讲座由江南大学纺织科学与工程学院助理研究员、青年学者吴赟博士主讲。吴赟以她丰富的专业知识和深入浅出的讲解方式，向同学们详细介绍了3D打印技术的发展历程、最新进展以及在各个领域中的广泛应用。
讲座伊始，吴赟首先引导大家对3D打印技术有了初步的认识。3D打印技术，也被称为增材制造，它并非像等材制造那样通过施加力来迫使物体成型，或者像减材制造那样选择性地去除材料。相反，它是通过逐层堆叠的方式，构建出三维立体的物体。目前，3D打印技术已经被广泛应用于航空航天、医疗、汽车、建筑等多个行业领域。接着，吴赟向大家详细阐述了3D打印的发展历程。20世纪70年代末80年代初，3D打印的概念首次被提出。在接下来的十几年里，各种类型的3D打印技术逐渐被发明出来。直到2000年，商品化的3D打印机问世，3D打印才开始真正走进人们的生活。
随后，吴赟通过视频向大家展示了四种主要的3D打印工艺。光固化成型法是一种高精度的3D打印技术，它使用光敏树脂作为原材料，通过紫外光固化交联成型来构建三维立体结构。这种方法主要分为立体光固化成型（SLA）和数字光投影（DLP）两种。其中，SLA采用激光作为光源，以点的方式在液态光敏树脂上反复画线形成平面；而DLP则使用高亮度投影机，一次固化整个平面。血管化肺泡模型就是光固化成型法的一个应用实例。选择性激光烧结法以金属或塑料粉末为原材料，利用高温激光在粉末床上画线熔融粉末。未凝固的粉末能够支撑所有复杂镂空的造型，从而得到的打印零件具有轻质、耐用和良好的机械性能。
粘合喷射成型法是一种基于粉末床的3D增材制造技术，通过喷射粘合剂使粉末成型，然后经过高温烧结去除粘合剂实现粉末颗粒的结合。这种方法适用于高分子材料、金属、陶瓷等多种材料。熔积成型挤出式方法选用了PLA和ABS这两种常见的塑料、仿木金属或柔性材料。通过热熔喷头将耗材加热至高温，使其从喷头内挤压而出，沉积在指定位置，层层堆叠并固化成型。这种方法是目前市场上主流的一种3D打印技术。
最后，吴赟引领大家深入探索了生物3D打印领域。此技术巧妙地融合了组织工程中的细胞、材料和结构要素，攻克了活体器官获取难题，缩小了动物实验与临床结果的差距，并超越了传统组织工程方法无法模拟真实器官多细胞异质结构的限制。其发展历程可分为五个阶段，由简单的体外医疗器械构建起始，至利用微型类器官构建体外生命系统工程的前沿阶段。当前，研究主要集中在第三和第四阶段。吴赟还通过视频展示了挤出式生物打印技术如何打印人体器官，并探讨了技术改良的方向，包括驱动力、打印材料、流变性能和交联方式等。尽管3D打印技术仍面临挑战和限制，但随着技术的不断进步和创新，我们有信心逐步克服这些难题。讲座结尾，吴赟耐心地解答了同学们的问题，并对3D打印技术的发展前景给予了展望。
吴赟解析《前沿科技·3D打印：从原理到前沿应用》
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