昨天，從鄭州科技學(xué)院傳來好消息，由該校團隊研制的桌面彩色3D打印機獲北京發(fā)明創(chuàng)新大賽金獎。據(jù)悉，這項發(fā)明已經(jīng)申請了十幾項專利，在不久前還拿了個全國科技創(chuàng)新大賽一等獎，團隊核心成員黃子帆，是該校機械學(xué)院的一名大三學(xué)生。啥樣的3D打印機這么牛？有啥厲害的地方？發(fā)明主力黃子帆有哪些過人之處？

27個國家參加的大賽

河南高校團隊拿了個金獎

5月10日，由北京市科技委員會和中國發(fā)明協(xié)會支持主辦的第10屆北京發(fā)明創(chuàng)新大賽頒獎典禮在國家圖書館藝術(shù)中心舉行。本屆大賽共評選出發(fā)明創(chuàng)新金獎20項，鄭州科技學(xué)院報送的桌面彩色3D打印機項目獲得金獎。

本屆發(fā)明創(chuàng)新大賽自2015年5月24日開始報名以來，共收到來自27個國家及我國30個省市自治區(qū)的1883個項目參賽，遴選出1369個項目參加了本次大賽。經(jīng)過63位專家的網(wǎng)上初評、專家審核，最終評選出發(fā)明創(chuàng)新獎210項，其中金獎20項、銀獎60項、銅獎130項。

此次的獲獎項目大多涉及先進制造與自動化、電子信息、能源環(huán)保等國家重點技術(shù)領(lǐng)域，有相當(dāng)一部分為極易轉(zhuǎn)化推廣利用的科技項目。憑借技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢和藝術(shù)觀賞性，鄭州科技學(xué)院成功獲得金獎，與清華大學(xué)一起成為獲得金獎單位中僅有的兩所高等院校。

鄭州科技學(xué)院獲獎團隊老師李俊美介紹，受大賽組委會邀請，他們的桌面彩色3D打印機將與部分獲得金獎作品一起參加5月14日開始的全國科技活動周，進行為期一周的展出。

巧用三基色原理

實現(xiàn)任意色彩3D打印

這項拿了金獎的發(fā)明有啥特別之處？牛在哪里呢？

李俊美老師介紹，目前國內(nèi)的3D打印機一般只能實現(xiàn)單色，譬如單紅單黃單綠等，或者簡單的彩色拼接，不能實現(xiàn)顏色的融合，他們研制的彩色打印機完全打破了這一局限。

“采用藝術(shù)上的三基色原理，即把品紅、黃、綠三基色融合實現(xiàn)任意色彩，然后把它打印出來。”李俊美介紹，機器可以通過軟件程序，控制三基色料絲的進料長度，在打印機噴頭內(nèi)進行融化融合獲得任意色彩，通過線材捻接器將不同顏色耗材續(xù)接在一起后，再進行打印。想要實現(xiàn)多色隨意變化，根據(jù)需要切下各種顏色的線材，拼接在一起形成一條由不同顏色組成的線材，把這條多色線材裝進3D打印機里，直接打印即可得到多色打印機。顏色融合軟件的使用和噴頭大小的控制是關(guān)鍵。

據(jù)了解，這個項目他們研制了兩三年，先后申請了十幾項專利，目前國內(nèi)掌握這種彩色3D打印技術(shù)的就只有鄭州科技學(xué)院一家，前幾天還得了全國科技創(chuàng)新大賽一等獎。彩色3D打印可以廣泛應(yīng)用到工業(yè)制造、文化娛樂創(chuàng)意、建筑模型展示、動漫制作和消費品的個性化定制等領(lǐng)域。

主創(chuàng)是個90后大三學(xué)生

打印機已經(jīng)申請了十幾項專利

獲獎團隊成員有老師和學(xué)生，核心人物黃子帆是該校機械學(xué)院機械制造與自動化專業(yè)的一名大三學(xué)生，1994年出生的他，今年剛22歲。

“熱愛科學(xué)，特別聰明、勤奮，一天到晚泡在實驗室搞科研，常常晚上11點多才回寢室，他是真的熱愛這個，所以很快樂，從沒聽他說過枯燥、疲憊。”李俊美說，日常生活中黃子帆就經(jīng)常有各種發(fā)明、創(chuàng)意，2008年接觸到3D打印機后，就開始操作、研究，從最初的使用，到如今的發(fā)明創(chuàng)造，一發(fā)不可收。

跟所有的男孩子一樣，黃子帆從小喜歡機器人，2008年去香港參加機器人大賽，黃子帆第一次接觸到3D打印機，當(dāng)即就來了興趣，纏著爸媽花8000塊買了一臺。

“第一次見很好奇，感覺這個東西顛覆了平時大家了解的傳統(tǒng)制造，最初買它是為了機器人，很多機器人身上需要的零部件買不到，我就自己設(shè)計、自己打印。”隨著3D技術(shù)在國內(nèi)的不斷普及，黃子帆把自己的3D打印機反復(fù)拆開、組裝，研究打印原理，越深入越感興趣，慢慢打起了自己研發(fā)彩色打印機的主意，“國外就有3D彩色打印，為啥咱們不行呢？”

這次獲獎的桌面彩色3D打印機，都是團隊成員自己創(chuàng)意并制造的，大家買來框架、原材料，自己做零部件再一點點組裝，制作過程中有很多創(chuàng)造，先后申請了十幾項專利，僅去年下半年就申請了3項發(fā)明專利和6項新型專利。

3D打印

為骨科病人“私人定制”

精美的別墅、美味的煎餅、彩色的太陽鏡……目前，3D打印已經(jīng)逐漸深入到人們的生活中。而在醫(yī)療領(lǐng)域，3D打印也一次次刷新技術(shù)高度，深入人心。

今年50多歲的王女士，就是3D打印技術(shù)的受益者。

記者 邢進 谷長樂通訊員 潘黎黎 文/圖

王女士前段時間與家人出游爬山，一不小心腳踩空了，導(dǎo)致左踝骨折，隨后，王女士被送到鄭州人民醫(yī)院骨科三病區(qū)救治。

經(jīng)CT檢查，王女士左踝有3處嚴(yán)重骨折，按照傳統(tǒng)方法，醫(yī)生會拿著王女士的DR片及CT影像資料來分析傷情，判斷骨折程度及位置，再開刀復(fù)位固定。

然而，為了讓患者的傷情更加明了，王女士的主管大夫尹萬樂與醫(yī)學(xué)影像科大夫喻鵬輝探討，決定采用目前最先進的3D打印技術(shù)，將其左踝關(guān)節(jié)按照1∶1的比例打印成實體模型。骨科三病區(qū)技術(shù)團隊對比模型，精確掌握了骨折的位置及相互之間的距離，以此定制了固定材料，并模擬手術(shù)操作。

4月29日，專家們“駕輕就熟”地為王女士進行了手術(shù)，幫她將骨折部位完美地拼接、固定好，手術(shù)非常成功。

尹萬樂表示，運用3D模型打印技術(shù)，不僅“看得見”病灶處，而且“摸得著”。術(shù)前可方便制定手術(shù)計劃，能在實物模型上模擬手術(shù)操作，及時發(fā)現(xiàn)預(yù)計手術(shù)方案不足并調(diào)整，選擇較優(yōu)進釘點，減少術(shù)中損傷，提高治療精準(zhǔn)度，縮短手術(shù)時間，有利于術(shù)前和病人及家屬溝通治療方案。

當(dāng)前，國內(nèi)外每年要實行幾百萬例人工關(guān)節(jié)置換術(shù)，但各部位的人工關(guān)節(jié)型號不足十幾種，“削足適履”的情況時有發(fā)生。而使用3D技術(shù)，術(shù)前打印模型輔助治療，對患者的治療起到了事半功倍的效果。

目前王女士正在康復(fù)治療，將于近日出院。

(責(zé)任編輯：admin)

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