3D打印技术:拯救可爱的小动物

利用3D打印技术拯救”野生动物”并非只是慈善之举,也展示了该项技术的全方位能力。工程师和医生不仅能利用3D打印机为残疾动物制作假体,还能打印出医用夹板、架子和其它一些医用装备。一旦’病人’康复后,即可拆卸并给’其他病人’再次使用。

3D打印可以说是一项独一无二的技术—它能让我们快速并精确地制造出任何要想的物品。此外,3D打印通常使用的材料包括:塑料、金属和蜡等等。有了3D打印技术,制造商无需再重新校准工具或手动制作原型—一台3D打印机就能为你实现一切。3D打印机能按照你的尺寸要求制作出几乎任何物品:为孩子制作玩具、为航天员做印披萨以及为黑客入侵者打印一双特制高跟鞋,甚至还能为残障人士甚至身患残疾的动物打印出各种医用假体。

利用3D打印技术拯救”野生动物”并非只是慈善之举,也展示了该项技术的全方位能力。工程师和医生不仅能利用3D打印机为残疾动物制作假体,还能打印出医用夹板、架子和其它一些医用装备。一旦’病人’康复后,即可拆卸并给’其他病人’再次使用。

幸运小狗喜获”新腿”

有一只名叫Derby的小狗出生时两条前肢就患有萎缩症,因此只能匍匐爬行。他的主人为此而遗弃了Derby。幸运的是,它很快就遇到了3D Systems公司负责人Tara Anderson。她收养了Derby并很快让它成为了3D打印技术界的”明星”;来自3D Systems公司的技术工作人员根据Derby的体型,为它专门研发并打印了一套定制假肢装备。Derby非常高兴地接受了装在身体上的这些装备!它也很快就学会了狗原本的天性-奔跑。事实上,Derby至此以后就爱上了奔跑,现在每天要和它的新主人—Tara的丈夫一起跑上3英里才肯罢休。

目前Derby所用的这套假肢已非最初版本:事实上3D Systems已在原始版本上升级了多次。由于原始模型太低使得Derby很难保持后肢直立。这样的姿势容易增加脊椎负荷,从而伤害到脊椎。事实证明增大假肢尺寸无益于解决问题:只能会让奔跑变得更加困难。3D Systems的工作人员不得不将原先的设计全部推翻重新来过,并选择一种新的材料制作模型,成功为小狗复原了膝盖的功能。尽管这套假肢看上去和正常小狗的前肢毫无相同之处,但Derby却从此能像其它小狗一样活蹦乱跳。

为海龟重塑下颚

目前,绝大多数海龟已被列为濒危物种–因此科学家们正尽其所能努力拯救每一只受伤海龟。2014年,一只成年海龟因为意外被卷入了船的螺旋桨而不幸受到重伤:由于下颚损伤严重,因此无法靠自己进食。

即使在实验室环境下,这只海龟也很难存活:即使小鱼也难以吞咽,因此已经饿得快奄奄一息了。为此,来自Pamukkale大学海龟研究、拯救和康复中心的专家们与一家土耳其公司- Btech Innovation合作,共同制作出定制化设计的3D打印钛金属海龟下颚。

值得注意的是,金属3D打印技术是目前最有发展前景的技术之一。大多数人都只熟悉塑料3D打印,主要采用的是ABS塑料材质。但熔融沉积成型方法制作的塑料品尽管价格便宜,但十分易碎。此外,这一方法无法保证打印的精确度,因此无法制作出像海龟下颚这样的复杂物件。

金属3D打印技术能制作出结实且精确的物品,即使细节方面也堪称完美。这也是为什么最后决定用钛金属材质打印新下颚的原因。事实上,专家们花费了巨大的时间和精力才发明出了能精确打印金属的3D打印机。如今的金属3D打印机使用的都是金属黏土,由许多微小的金属颗粒(例如:金、银、铜或青铜)组成,并混合了有机粘结剂和水。后面两种材料在打印过程中将燃烧殆尽,从而能制作出金属物件。

合二为一:为寄居蟹建造”豪宅”,堪称建筑杰作

寄居蟹是一种寄居在其它海洋生物死后空壳内的动物,但它们有两种情况会更换外壳:一种是自身体型也超过寄居的外壳,另一种是外壳被同类抢占。寄居蟹的数量很大依赖于是否能找到合适的外壳–一旦寄居蟹无法及时找到合适外壳,就很容易死亡。

日本设计师Aki Inomata将艺术和拯救寄居蟹的工作合二为一。她研究了寄居蟹喜欢的外壳的形状和结构,以及内部结构和这些外壳一样的3D打印房屋模型,外观看上去好似一座座漂亮的水晶建筑物:工厂、教堂和建筑纪念碑。似乎寄居蟹们对她的设计相当满意。

为犀鸟修复嘴

在哥斯达黎加,因为几名小男孩的恶作剧,致使一只小犀鸟的上半部分鸟嘴严重破损。通常这样的损伤会让犀鸟痛苦地慢慢死去:失去了嘴的犀鸟因无法进食而只能活活饿死。此外,鸟嘴还起到了调节体温的作用。而雌性犀鸟是根据雄性犀鸟嘴的颜色挑选配偶,因此嘴部的受伤也让这只雄性小犀鸟失去了繁殖下一代的机会。

当地的志愿者们发起了拯救犀鸟的募捐善款活动。他们希望用筹集到的善款为这只小犀鸟3D打印一个新的鸟嘴。事实证明对于拯救动物,人们都乐于伸出援助之手:仅仅2天的时间里,就筹得了所需要的约5000美元善款。

同样的感人故事也在巴西上演着,一只名为Tieta的巴西犀鸟被好心人从里约热内卢的一个非法野生动物集市上救了出来。Tieta的嘴同样没了上半部分,可能是因为偷猎者对它的虐待所致。

来自三所巴西大学的研究专家们聚到了一起,总共花了三个月的时间成功研究并3D打印出了一个特殊的犀鸟假嘴。在这过程中,遇到的最大挑战是如何制作一个既轻便同时又有弹性的假嘴。在安装上假嘴后,Tieta花了三天时间才适应自己新的嘴,如今它已能独立进食并像其它犀鸟一样快乐地生活着。

为小鸭子按上新的脚掌

有只名叫Buttercup的小鸭子在刚出生就被发现左脚掌向后折弯,可以想象它一定承受着巨大的疼痛,同时也无法正常地行走和游泳。它就这样一瘸一拐地生活着直到被送到了鸟类庇护所,它的生活才出现了转机。

庇护所的兽医建议将小鸭子那只有缺陷的脚掌彻底切除,同时庇护所的创办人还向专业从事3D打印业务的NovaCopy公司寻求帮助。

NovaCopy的专家们在扫描了Buttercup好朋友Minnie的左脚掌后,为这只幸运的小鸭子制作了一个一模一样的假脚掌。很快还制作出了一些其它的模型,包括:假日设计和专门用来游泳的模型。Buttercup不久就成为了Facebook的大明星,同时也是该鸟类庇护所的”吉祥物”。

幸运小猫重获四肢

有只叫Vincent的小猫出生时就没有后胫骨,因此四肢行走对于它而言是一件遥不可及的事情。但来自爱荷华州立大学的Mary Sarah Bergh博士收养了这只可怜的小猫,并决定利用3D打印技术为它制作一对可以用来走路的假肢。

很长一段时间,Mary都不知道该如何帮助到Vinent,直到她找到了Biomedtrix公司寻求帮助。他们通过展开合作,共同为这只小猫制作并打印出了钛金属假肢。通常假肢是接在四肢的断裂处,但由于Vincent先天就没有两条后腿,因此直接就将钛金属假肢嵌入到身体的骨头内,并让它们在金属假肢周围自然生长。按照治疗计划,随着小猫的长大将对不断假肢进行改造,直到达到两条前腿的高度。现在Vincent三岁了,它已经能像其它猫一样行走自如了。

Vincent装上钛金属假肢可以说是一次独一无二的实验,也为以后的研究提供了宝贵的经验,未来有望对其它四肢存在缺陷的动物采取同样的治疗方法。

残疾小狗坐上轮椅

一只名叫TurboRoo的吉娃娃因其感人的故事,改变了许多同样四肢不全小狗的命运。TurboRoo出生时就没有两条前腿。它的主人是个有爱心的人,并没有因此而遗弃它,相反为它制作了狗狗专用轮椅,能够通过支撑小狗的胸部从而帮助它自如活动。这家人将TurboRoo的故事发到了社交网站上,很快就获得了大量的点击率并不断被转发。

在众多看过TurboRoo故事而深受感动的人中,就包括了3dyn公司的研究专家们。他们给这只小狗送上了一份特殊的礼物:3D打印狗狗轮椅。TurboRoo用很短时间就适应了身体的新装备,现在能像其它狗狗一样活蹦乱跳并快乐地生活着。

尽管TurboRoo是最早获得3D打印轮椅的小狗之一,但它绝不会是最后一个。许多身患残疾的小狗都得到了类似的轮椅装备。其中有一只叫Daffodil吉娃娃,最初在街边的一个纸箱里被发现。由于它也是先天没有两条前腿,因此被它的主人无情地遗弃。

一个好心人收养了这只小狗,并向一家慈善组织- SFSPCA寻求帮助。这家慈善组织对Daffodil的遭遇十分同情,为它专门特制了狗狗轮椅。在下面的视频中,你可以看到它第一次装上轮腿时的情景。

从3D打印技术诞生到现在已走过了许多个年头,如今该项技术已变得越来越普及且成本低廉。尽管我们并不确定3D打印机是否将很快进入寻常百姓之家,但过不了多久,一定会出现专门进行3D打印的场所,人们将能随意选择打印玩具或为自己宠物打印假肢。到时,只需简单地从互联网上下载3D模型并前往最近的3D打印工厂—然后就能马上得到自己想要的物件。到时,这项技术一定会又向前跨越一大步。3D打印机将随处可见,让我们共同期待这一切快点到来吧。

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