在人们为3D打印技术的神奇欢呼雀跃时,又有一项胜于蓝的技术缓缓走来。
浙江大学化学工程联合国家重点实验室谢涛教授团队,近日在最新一期德国《先进材料》(材料科学领域的国际领先学术杂志之一)上发表论文。
谢涛带领的团队发明了一种制造三维立体形状材料的新方法,像是魔术般地变形:一张二维的膜,几分钟里就开成了花朵、长出了翅膀、甚至生成了人类的五官。
需要的装备是:一架作为光源的投影仪;两片玻璃;一点光固化液体材料——这类材料并不特殊,它可能就静静地躺在你的蛀牙洞里。对,它见光凝固,是补牙的常用材料。
整个多维立体材料的制备过程,大约是3D打印同样材料的1/10时间。更奇妙的是,研究者可以很方便地使三维物件具有随时间变化的第四个维度,例如形状记忆效应等,因此将该技术称为快速多维制造。
用途多多
人的角膜,是一种特殊的生物凝胶。所以,从理论上讲,眼角膜也可以像谢涛团队制备出来的凝胶一样,变形。
角膜为眼睛提供大部分的屈光力,使得外界的光线可以准确地聚焦在视网膜上构成影像。当角膜曲率过大,聚焦的影像位置在视网膜前方时,人会近视;反之,就会成远视。
谢涛团队可以通过光照改变水凝胶的性状,那么就有可能实现通过光照,改变角膜上的蛋白质化学结构,从而使其不均匀吸水变形进而使其曲率恢复正常,那么近视和远视的问题就能解决了。
当然,实现这个技术可能还比较遥远。但这套多维材料制备方法有一个近期可行的用途,女士们会心动的:它可以帮助造珠宝首饰。
首饰工匠要做的第一步工作,就是参照设计图纸手工雕刻出蜡版,再利用失蜡浇铸的方法倒出银版。这是首饰制作工艺中费时、要求最高的工序,银版必须光洁无痕,各部分结构合理,镶嵌宝石的位置、尺寸才能准确无误。以往失蜡铸造都靠手艺人手工做,就算现在有了3D打印机,也大概需要个把小时。如果用上谢涛团队的变形材料,光一照,水一泡,几分钟就可以做一个模子了。
消灭近视眼!仿生镜片10秒恢复视力
近日,加拿大一家科技公司表示研发出了一种高科技仿生镜片。研究人员称,这种仿生镜片不仅能够帮助近视的人们恢复视力,甚至还能使他们的视力比拥有1.0视力的人还要好出两倍。此外,研究人员还指出,一旦佩戴上这种仿生镜片,从此以后,就不用再担心视力问题,因为佩戴者的视力会一直保持,并不会随着时间的推移而下降。
在最近的一次实验中,带上仿生镜片的受试者,在视力正常的人士身后20英尺(约合6米),还能看清视力表中最小的一行字母。Garth Webb博士称,为了开发这一技术,Ocumentics在过去八年中耗资300万加元(约合1516.8万元人民币)。
手术过程与白内障人工晶体植入类似,医生首先取出患者眼球中的水晶体,随后植入仿生镜片,用生理盐水冲洗后,只需十秒仿生镜片便可以在眼球中展开,立即矫正视力。整个手术过程约八分钟,患者并不会感到疼痛和刺激,也不需要住院护理。
Garth Webb博士称,这一技术非常安全,但只适合25岁以上的成年人,因为低于这一年龄的人眼球结构还未发育成熟。此外,患有角膜浑浊、接受过白内障手术、重度视网膜黄斑变性、重度遗传性视网膜病变、视神经损伤等疾病的患者,亦不适合这一疗法。
根据该公司网站的说法,每只眼球的手术费用约需要3200加元(约合1.62万元人民币)。
Ocumentics总部位于加拿大的不列颠哥伦比亚省,是一个眼科生物医疗科技企业。目前Ocumentics仿生镜片已完成动物实验,正在进入人类临床试验阶段,最快在两到三年内通过北美和欧洲的药监部门审核。
该企业还建立了名为“视觉盛典”(Celebration of Sight)的基金会,帮助发展中国家的视力障碍患者筹措手术经费,改善视力。
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