2015年世界科技發(fā)展回顧：增材制造和打印技術(shù)發(fā)展迅速

　　美 國

　　3D打印技術(shù)突飛猛進;光電子制造技術(shù)實現(xiàn)突破;全新柔性薄膜顯示屏等其他制造技術(shù)也取得成功。

　　在2015年里，3D打印技術(shù)發(fā)展迅速，打印出的產(chǎn)品五花八門。

　　打印技術(shù)方面：硅谷一家創(chuàng)新公司開發(fā)出一種全新的“連續(xù)液界面生產(chǎn)工藝”，通過操縱光和氧氣將液體媒介中的物體融合在一起，構(gòu)造出物體的3D模型，不僅能讓3D打印速度提高25到100倍，而且能制造出其他方法無法獲得的結(jié)構(gòu);普渡大學(xué)科研人員利用噴墨打印技術(shù)制造出液體合金設(shè)備，能打印用于一切彈性材料和纖維上的柔性可伸展導(dǎo)體;密歇根理工大學(xué)研發(fā)出一種小型設(shè)備，通過在“生物墨水”中添加石墨烯，打印出人工神經(jīng)組織;哈佛大學(xué)研制出一種新型多材料打印頭，能混合并打印濃縮、有粘彈性的“墨水”材料，不僅能控制幾何形狀，還能在運行中改變材料成分;麻省理工學(xué)院研制出一種稱為“多種制造系統(tǒng)”的新型3D打印機，能一次使用10種不同材料，打印分辨率達40微米級，該校還通過3D打印技術(shù)造出精美絕倫且用途更廣的玻璃。

　　打印產(chǎn)品方面：FDA首次批準美國Aprecia制藥公司利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)癲癇病藥物(SPRITAM)，向個性化定制藥物邁出了重要一步;通用電氣公司3D打印出一臺可點火運行的小型噴氣發(fā)動機，長30厘米、高20厘米，在通油測試時每分鐘轉(zhuǎn)速可達33000轉(zhuǎn);海倫·德沃斯兒童醫(yī)院首次將兩種常見的成像技術(shù)(CT和3D經(jīng)食道超聲心動圖)成功地結(jié)合在一起，打印出更精確的3D心臟模型;加州大學(xué)圣地亞哥分校利用新的3D打印技術(shù)，開發(fā)出能夠在液體中游泳并具有多種用途的微型機器人;一名機械工程專業(yè)的學(xué)生用3D打印技術(shù)成功設(shè)計和制造出世界上第一把能自動裝填的3D打印左輪手槍。

　　光電子制造技術(shù)方面：美國科學(xué)家利用迄今最纖薄(僅為三個原子厚)的鎢基半導(dǎo)體作為發(fā)光“增益材料”，制造出一種新型納米激光器;伊利諾伊大學(xué)香檳分校通過結(jié)合3D全息光刻和2D光刻技術(shù)，制造出一種適用于大規(guī)模集成電路的高性能3D微電池(只有指尖大小);斯坦福大學(xué)首次通過拉伸二硫化鉬的晶體點陣，“扯”出能隙可以變化的半導(dǎo)體，為制造高性能傳感器和太陽能電池等奠定了基礎(chǔ);IBM研制出首個制程為7納米的測試芯片，厚度僅為頭發(fā)絲的萬分之一，計算能力為當(dāng)前最強芯片的4倍，突破了半導(dǎo)體行業(yè)的瓶頸;美國科學(xué)家將石墨烯和氮化硼納米管結(jié)合，研制成全新的混合數(shù)字開關(guān)，可作為電子產(chǎn)品中控制電流的基本元件。

　　此外，美國科學(xué)家還研制出全球首款全彩色柔性薄膜反射顯示屏，其通過外部施加的電壓來改變自身的顏色，不需要光源，相反它會反射周圍的環(huán)境光為其所用;波音公司于2012年提出的一項用于飛機的激光動力推進系統(tǒng)專利于2015年7月獲批，該技術(shù)能在放射性燃料上點燃高能激光，或能用來推動火箭、導(dǎo)彈和航天器等。

　　英 國

　　3D打印出無人機;能自我進化的機器人系統(tǒng)問世;用3D打印零部件制造的空客發(fā)動機成功試飛。

　　7月，英國皇家海軍在HMS Mersey號艦上測試了一款利用3D打印技術(shù)制造的無人機(Sulsa)。該無人機利用一個3米長的彈射器發(fā)射升空，然后按照預(yù)定的飛行路線飛行了5分鐘后平安著陸。Sulsa翼展1.5米，采用螺旋槳驅(qū)動，其四個主要部分由3D打印機制作完成。

　　8月，劍橋大學(xué)和瑞士科學(xué)家聯(lián)合研制出一種能自我進化并不斷改進性能的機器人系統(tǒng)。其最終目標是研制出能適應(yīng)周圍環(huán)境的機器人，未來或能應(yīng)用于汽車制造或農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。同月，“英國機器人和自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)”組織成立，統(tǒng)籌規(guī)劃機器人技術(shù)方面的學(xué)術(shù)和科研核心資源，促進院校、科研機構(gòu)與企業(yè)展開合作，加速前沿技術(shù)實用化。此外，英政府還表示將加大力度，通過多種形式為從事機器人技術(shù)研發(fā)的中小企業(yè)提供資金和政策支持，資助創(chuàng)建與機器人技術(shù)相關(guān)的學(xué)術(shù)研究中心、人才培訓(xùn)中心和開發(fā)設(shè)施。

　　10月，英國Medisieve公司開發(fā)出一種3D打印的磁性血液過濾器，該過濾器可以在4個小時內(nèi)消除90%的受瘧疾感染細胞，被譽為“革命性瘧疾治療裝置”。

　　10月，愛丁堡赫瑞瓦特大學(xué)在3D干細胞打印領(lǐng)域獲得新突破，這一成果或有助醫(yī)生給出針對患者自身特點單獨定制藥物的給藥方案，同時也會導(dǎo)致對醫(yī)學(xué)動物測試需求的減少。

　　11月，羅·羅公司發(fā)動機專家團隊采用3D打印零部件制造的最新超強動力的空客發(fā)動機——Trent XWB-97成功完成了第一次飛行試驗。

　　法 國

　　社交人工智能與機器人結(jié)合進入新發(fā)展階段;3D打印技術(shù)有突破，制造出第一臺來自歐洲的3D太空打印機。

　　先進制造技術(shù)是法國2015年提出“未來工業(yè)”戰(zhàn)略中的核心內(nèi)容，法國目前致力于開發(fā)機器人、人工智能和3D打印等智能制造技術(shù)。

　　由法國阿里德巴蘭機器人公司制造的機器人Pepper能通過面部表情、語言和身體姿態(tài)來識別情感，并且給出恰當(dāng)?shù)幕貞?yīng)。這預(yù)示著社交人工智能與機器人結(jié)合進入新發(fā)展階段。

　　法國歐萊雅集團宣布與芝加哥生物打印初創(chuàng)公司Organovo共同研發(fā)會呼吸的3D打印活體皮膚，可用于測試產(chǎn)品毒素和效用。

　　法國巴黎第六大學(xué)研制出一種能在受損后自我修復(fù)的小型機器人，未來可應(yīng)用于制造救災(zāi)機器人，使其能夠在惡劣環(huán)境下工作。

　　法國泰雷茲·阿萊尼亞航天公司在建的兩顆遠程通信衛(wèi)星采用歐洲最大的3D打印航天器零部件。該遙測和指揮天線支撐結(jié)構(gòu)為鋁合金制件，尺寸約45厘米×40厘米×21厘米，采用“粉末床增材制造”工藝和歐洲最大的激光束熔融設(shè)備制成。另外，由法、意合研的“便攜式機載3D打印機(POP3D)”于12月6日隨運載飛船送至國際空間站，這也是第一臺來自歐洲的3D太空打印機。