西安交大再破世界難題!“中國3D打印領軍人物”上央視開講啦!

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3D打印技術重建脊柱脊髓功能成果展示

3D打印可動人工頸椎技術,在國際上創新性的提出了椎體次全切術後可動人工椎體-椎間盤複合體植入、重建椎體運動單位功能的理念,結合金屬3D打印技術研發出一種既能保留頸椎穩定性且重建椎間運動的非融合假體。動物活體實驗表明,可動人工頸椎較傳統融合術相比,成功保留頸椎側屈及旋轉活動度、降低鄰近節段應力,且能長期維持頸椎生物力學的穩定性。從而為解決頸椎次全切、減壓融合術後活動度喪失這一世界性難題提供新思路。

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研發的人工寰樞關節,保留寰樞關節旋轉功能,設計與寰齒關節功能相仿的人工關節,在寰樞椎減壓手術的同時,行人工關節置換,保留寰樞關節的旋轉功能,提高患者生活質量。同時也開展了世界首例可動人工寰樞關節置換術,術後患者疼痛症狀緩解,神經功能恢復,頸椎活動度靈活,這是相較於一般的傳統手術最大的優勢。。

對於3D打印技術和智能製造的未來,作為3D打印領域最早的研究者之一、中國3D打印領域的領軍人物,中國工程院院士、西安交通大學機械學院盧秉恆教授表示,3D打印正在走向材料的形狀和結構隨時間變化、智能材料與結構的主動調控技術,未來可能是高性能合金構建的增材製造,複合材料與複合結構3D打印,智能材料主動調控、具有生長性和生物活性的生物3D打印技術方面發展;在材料方面,從數值到金屬材料、到陶瓷材料、到生物活性材料;在產業方面,從重視裝備到各領域的應用以及尖端科技帶來的顛覆性的變化。

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上世紀90年代初,盧秉恆院士到美國密歇根大學做高端訪問學者,第一次在美國看到快速成型製造,甚為感觸。他敏銳地認識到這將成為一種顛覆性技術。1993年歸國,已年近半百的他,立刻轉換自己多年的研究方向,帶著博士生們在簡陋的實驗室開始了對快速成型製造這一完全陌生領域的艱苦研發歷程。經調研後,他把團隊的研究重點調整到了SLA技術(光固化快速成型)上。面對國外技術壁壘和國內資金缺乏的困難,他另闢蹊徑,開發出具有國際首創的紫外光快速成型機以及有國際先進水平的機、光、電一體化快速製造設備和專用材料,形成了一套國內領先的產品快速開發系統,把快速成型機的國產率提升到了80%-90%,極大推動了我國製造業的發展進步。

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在交流互動環節,盧秉恆院士的博士生方學偉向現場觀眾展示了導師近一個月的行程表,足跡遍佈法國、北京、上海、深圳、南京、西安等地。方學偉向現場觀眾介紹,盧秉恆院士年過七旬,心臟放了五個支架,依然奮戰在科研的第一線,不是在實驗室,就是在出差的路上,他的工作節奏和強度一般小夥子都跟不上。“這可能是一種責任在肩的激發態吧。”盧秉恆院士笑著說,“年輕時我就夢想能科技報國,畢業後又下車間呆了十幾年,耽誤了不少時光,現在趕上了國家發展的好機會,就想盡力為國家多做些事情。”一席話贏得了現場觀眾熱烈的掌聲。

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在回答青年創業者代表對於3D打印技術發展的疑惑時,盧秉恆院士指出,目前3D技術應用的最大規模就是年產值1億元人民幣左右,而在國外的相關企業,一年的產值接近10億美元,主要的缺陷在於產業鏈尚未形成、產業化的應用規模遠遠不夠,這一方面大有可為也大有作為。他鼓勵現場的創業者,要腳踏實地,瞄準3D打印技術的產業鏈,找到適合的創業方向,鼓足幹勁,一定能夠創業成功。

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盧秉恆院士還向現場觀眾講述了自己艱辛的求學之路,34歲已成家立業,毅然考取西安交大研究生,既是遠見,更是魄力。他還指出,雖然我國3D打印技術起步較晚,但針對國際上的主流技術,我國都已開展研究,也在特殊領域開發了領先國外的裝備。3D打印開拓了個性化定製的新時代,任意材料、任意批量、任意複雜結構、任意場合、任意工業領域都有它的施展空間,只要你有想法、有創意,3D打印就能將其打印實現,對驅動產品開發、產品結構設計製造模式的創新具有非常重要的意義。目前,盧秉恆所帶領的團隊在航空航天和醫療領域的3D打印技術應用上走在世界前列,在大型複雜結構的航天裝備、醫用器械已經有了突出的成果和顯著的效果。


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