“3D打印”材料復雜

　　在引進的科研課題中，最引人注目的是機械學部依托中國工程院院士盧秉恒主持的快速成型制造項目，俗稱“3D打印”。該技術(shù)即運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過一層又一層的疊加，最終直接“打印”出產(chǎn)品，實現(xiàn)“數(shù)字化制造”。

　　在最近春節(jié)期間熱播的電影《十二生肖》中，就用到了該技術(shù)。成龍飾演的角色戴一副掃描手套，把獸首摸了一遍，將數(shù)據(jù)傳進電腦，機器依據(jù)數(shù)據(jù)模型很快造出一模一樣的仿品。從電影中看到，兩支機器手將獸首的粉末狀材料層層疊加，這就是“3D打印”。

　　之所以使用“打印”一詞，因其原理與傳統(tǒng)打印機相似，都通過電腦操作完成，依圖樣復制。但本質(zhì)不同，傳統(tǒng)打印機的原料是墨粉，而3D打印機則需要一個龐大的材料系統(tǒng)，根據(jù)產(chǎn)品需要而配備各種材料，包括光敏樹脂、塑料、尼龍，甚至是金屬。打印過程中，兩層之間要用膠水固化黏結(jié)。

　　制造飛機更穩(wěn)固

　　盧秉恒院士表示，3D打印具有制造周期短，適合單件個性化需求等特點，在制造大型薄壁件、蜂窩狀復雜結(jié)構(gòu)部件、鈦合金等難加工、易熱成形零件方面具有較大優(yōu)勢。由于3D打印技術(shù)不需要生產(chǎn)線，使得生產(chǎn)成本大大降低、生產(chǎn)周期也得以縮短，同時在很大程度上減少了材料廢棄。

　　以飛機制造為例，傳統(tǒng)飛機制造切削加工要去除95%以上的材料，3D打印技術(shù)則利用金屬粉末只打印必需的部分，不浪費一點兒金屬，節(jié)省了原材料。與傳統(tǒng)制造方法相比，3D打印制造出的零件更輕，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)、型面復雜多樣，并且都是自然無縫連接，結(jié)構(gòu)之間的穩(wěn)固性和連接強度要遠遠高于傳統(tǒng)方法。2011年8月，英國南安普敦大學的工程師設(shè)計并試飛了世界上第一架“打印”出來的飛機。這架飛機的外殼是由一款專門打印尼龍材質(zhì)的3D激光打印機一層層地疊印而成的，相當輕便。鑒于其飛行時速達100公里，其質(zhì)地緊密程度確實超乎人們的想象。

　　以細胞為“墨”打印器官

　　3D打印技術(shù)在全球范圍內(nèi)尚處于起步階段，但成本優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢、個性化優(yōu)勢多重疊加使得3D打印技術(shù)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)槿蛳冗M制造的新動向，被譽為第三次工業(yè)革命的典型代表。“可以想象，這一技術(shù)將帶動出一整條產(chǎn)業(yè)鏈，例如有專門設(shè)計產(chǎn)品造型的，有專門制作原材料的。技術(shù)應(yīng)用于生活中，每個城市可以有幾個3D打印室，顧客想要什么樣的產(chǎn)品，到打印室定做。當然，這勢必會造成一些傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生影響。”雖然技術(shù)還未投產(chǎn)，但未來圖景已在郝局長心中成型。目前，西安交通大學、華中科技大學、清華大學、北京航空航天大學、西北工業(yè)大學等高校已經(jīng)取得了一批基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化成果，部分甚至處于世界領(lǐng)先水平。

　　目前，3D打印技術(shù)主要被應(yīng)用于產(chǎn)品原型、模具制造以及藝術(shù)創(chuàng)作、珠寶制作等領(lǐng)域，替代這些領(lǐng)域傳統(tǒng)依賴的精細加工工藝，在生物工程與醫(yī)學、建筑、服裝等領(lǐng)域，3D打印技術(shù)的引入也為創(chuàng)新開拓了廣闊的空間。2010年澳大利亞Invetech公司和美國Organovo公司合作，嘗試以活體細胞為“墨水”打印人體的組織和器官，是醫(yī)學領(lǐng)域具有重大意義的創(chuàng)新。

#p#分頁標題#e#　　盧秉恒透露，目前已有在青島建立膠東3D成型技術(shù)研究院的設(shè)想，主要進行3D打印機身的應(yīng)用驗證以及鈦合金飛機機身3D打印、3D成型飛機精密件制造等工藝的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。

    環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)測排污

　　近一段時間，濰坊企業(yè)向地下水排污事件，暴露出環(huán)保部門在監(jiān)管中的有心無力，而軟件學院帶來的“膠州彩云谷”項目，將可能大大提高環(huán)保部門監(jiān)管效率。該項目依托環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)總量控制—排污權(quán)交易云計算系統(tǒng)，環(huán)保部門在企業(yè)的排污口安放物聯(lián)網(wǎng)終端，終端可實時監(jiān)控排污量，由此構(gòu)成環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)；企業(yè)每年有允許范圍的排污量，沒有用完的可進行買賣交易，這種交易許多地區(qū)已有先例，在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，排污權(quán)交易可在云計算平臺上進行。“環(huán)保部門不必再親力親為地采樣測污，企業(yè)反而要經(jīng)常到系統(tǒng)里查詢排污量，以便到云系統(tǒng)里交易。”科技局工作人員說，發(fā)展起來后，排污權(quán)交易系統(tǒng)可能發(fā)展成股票交易大廳的形式。

　　這一系統(tǒng)的建立，相應(yīng)地將帶動環(huán)保儀器、IT、硬件、軟件、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云技術(shù)、數(shù)據(jù)應(yīng)用、遙感、導航等一系列與環(huán)保相關(guān)的國內(nèi)外優(yōu)秀企業(yè)和研發(fā)機構(gòu)入駐，從整體上提升膠州地區(qū)的環(huán)保高新技術(shù)的實力。

　　各學部涉及多個項目

　　材料學部涉及電力材料制造中心、輕質(zhì)電子封裝材料中心、環(huán)保表面處理中心、生物材料中心，其中電力材料制造中心和輕質(zhì)電子封裝材料中心主要進行成果轉(zhuǎn)化，其他兩個中心進行科研實驗和中試。

　　電氣技術(shù)學部主要涉及國家海底電氣裝備實驗室和海上飛機場項目，其中國家海底電氣裝備實驗室項目屬國家級科技攻關(guān)項目，該項目由西安交大工程院院士邱愛慈院長主持。

　　能源與動力學部主要涉及節(jié)能減排設(shè)備中試、生物質(zhì)可再生能源綜合利用、油氣潔凈能源高效綜合利用等項目的實驗及中試平臺的建設(shè)。目前，西安交大能動學院趙欽新教授已與青島達能環(huán)保股份有限公司合作建立“青島達能-西安研究院”，正合作開發(fā)“火電廠煙氣深度冷卻增效減排技術(shù)”，未來將繼續(xù)加強與膠州、青島的企業(yè)合作。

　　生物與營養(yǎng)學部涉及線粒體營養(yǎng)品項目，主要進行成果轉(zhuǎn)化。