3D打印的理念起源于19世纪末的美国,在20世纪80年代得以发展和推广。但是由于制造成本较高,并未大规模地投入使用,所以,今天仍然有很多人对3D打印技术感到陌生。
其实,3D打印机和普通打印机,在原理上并无二致,只是打印材料有些不同。后者可以打印电脑设计的平面物品,打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备。
寒假期间,记者在中科院力学研究所一个实验室里,见到了正在作业的3D打印机,以及一群利用3D打印技术制军工模型的高中生。在打印机旁边,摆放着几个已经打印出来的成品,一个火箭和一个坦克。
记者了解到,这群刚满17岁的孩子之所以聚集在中国顶级的科研机构——中科院,是因为他们参加了一个中学生科研项目。该项目的主办方为泰博斯创新实验室(TABS-LAB),专注于青少年科研学术能力培养。
泰博斯创新实验室(TABS-LAB)基于中学生的认知水平和兴趣爱好,进一步扩充项目体系,切入世界前沿科技领域,新增3D打印研究课题。
据悉,该课题由中科院力学所教授带领,为物理基础扎实,且对科学研究感兴趣的中学生专门开设理论课程和实践训练。
课题期间,教授详细介绍了包括3D打印在内的智能制造技术的背景和学科种类,并用现实案例展现了该技术对经济、社会、政治及文化的深刻影响。与此同时,从技术原理、制图软件、打印机操作等方面入手,手把手带领同学们完成理论学习,以及实践操作的每一个关键步骤,最终制作出属于自己的完美作品。
“一个物体要用3D打印机打印出来,需要精准的结构设计和计算,它的每个零件的连接,它的变形,都需要牢记在心,环环相扣,都需要有数字信息才能实现打印”,学员郭同学对记者说,“起初,因为缺乏经验和相关知识,我走了一些弯路。后来,在教授的帮助下,我们从3D打印建模软件最基本的点线体练起,学习了旋转成形、布尔集合、扭转、偏移曲面、单轨扫掠等技术,一步一步解决问题,完成作品,也初步掌握了目前3D打印领域较为实用和先进的制作方法,收获颇丰。”
记者注意到,由于该课题结合时事热点,吸引了大批人大附中、北京四中、十一学校等重点高中的优秀学子。该批学员在寒假期间已经完成主要研究内容,目前正在进行研究成果深化和整理,下一步他们将形成完整的研究报告,提交教授审核修改,或将进行论文发表并参加国家级的科研或商业大赛。
项目负责人表示,TABS中学生科研项目已成功举办四期,课题覆盖数学、物理、生物、计算机、心理学、经济等多个学科和前沿技术领域。泰博斯创新实验室也与国内各大高校和科研机构的教授展开了深度合作,为全国近500名学生提供优质的科研学术背景提升服务。目前,2019年项目招生仍在火热进行中。
本文来源：上海快讯
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