近日， 在新西蘭Massey大學(xué)農(nóng)業(yè)與環(huán)境學(xué)院工作 的Katherine Holt博士發(fā)現(xiàn)自己的學(xué)生在基本的透射光顯微鏡下難以識(shí)別不同類(lèi)型的花粉。他們只知道教科書(shū)插圖上的花粉形狀，但是這種2D形式的信息顯然難以讓學(xué)生們充分認(rèn)識(shí)這種復(fù)雜的微觀三維對(duì)象。

    那么，為什么不通過(guò)3D打印的方式來(lái)研究它們呢？Holt突發(fā)奇想，但是這個(gè)想真的在Manawatū顯微鏡和影像中心以及Massey大學(xué)工程和先進(jìn)技術(shù)學(xué)院的幫助下實(shí)現(xiàn)了！“我見(jiàn)過(guò)人們制作的花粉3D模型，可以通過(guò)電腦進(jìn)行瀏覽。我想，為什么再往下走一步，將其3D打印出來(lái)？讓我吃驚的是，像這樣一個(gè)如此簡(jiǎn)單的想法，之前竟然沒(méi)有人真正去做過(guò)。”她說(shuō)。于是，與影像中心的專(zhuān)家們一起，Holt開(kāi)發(fā)出了新西蘭原生樹(shù)木花粉的四種3D圖像：紅櫸（Red Beech）、Matai、Mountain Toa Toa和Rangiora。它們都是基于一種共聚焦掃描顯微鏡的掃描結(jié)果制成的。

    根據(jù)影像中心負(fù)責(zé)人Matthew Savoian博士的看法，這只是3D打印與其它技術(shù)結(jié)合的一個(gè)簡(jiǎn)單例子，實(shí)際上3D打印能夠與各種各樣的技術(shù)融合，但是這些都需要人們?nèi)ヌ剿鳌?/span>

    而這些3D效果圖隨后還經(jīng)過(guò)了四年級(jí)工程學(xué)學(xué)生Ben Pedersen的進(jìn)一步改進(jìn)，他使用了一種被稱(chēng)為反褶積（deconvolution）的方法，極大地改進(jìn)了這些數(shù)據(jù)。通過(guò)一種將顯微鏡和花粉的行為都考慮在內(nèi)的一種數(shù)學(xué)方法，Pedersen設(shè)計(jì)了特殊的算法來(lái)最大限度地提高圖像分辨率以及消除任何在這種計(jì)算機(jī)模型上的模糊細(xì)節(jié)。

       據(jù)中國(guó)3D打印了解，雖然是3D打印，制作團(tuán)隊(duì)同時(shí)使用FDM和SLS 3D打印機(jī)進(jìn)行了嘗試，他們按照花粉實(shí)際尺寸2000倍至3000倍的比例來(lái)打印——如此大小的尺寸很適合拿在手上觀察它的紋理和形狀。Holt博士進(jìn)一步表示說(shuō)，她對(duì)于這樣的結(jié)果很滿(mǎn)意，因?yàn)樗�遠(yuǎn)比手工制作的木制模型更精確。“我有時(shí)候會(huì)用氣球或橡皮泥來(lái)給學(xué)生演示花粉的形態(tài)，但是基于花粉真實(shí)形狀的3D打印模型顯然效果要好得多。這種方式大大豐富了我們的教學(xué)資源。”她說(shuō)。

   博士還進(jìn)一步補(bǔ)充說(shuō)，同樣的方法可以用于對(duì)學(xué)生的各方面教育。“任何微觀尺度的對(duì)象都可以變大，而那些真正巨大的東西則可以按比例縮小。這樣每一所高中都可以有自己的花粉模型。甚至報(bào)告恐鳥(niǎo)骨骼的復(fù)制品。”她說(shuō)。

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