瞻觀前沿

研究人員受到變色龍的變色能力啟發(fā)，開發(fā)了一種新的可持續(xù)技術，可以使用單一墨水在3D打印中實現(xiàn)多種動態(tài)顏色。這項研究由美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的科學家們完成，并發(fā)表在《美國國家科學院院刊》雜志上。

通過設計新的化學物質(zhì)和印刷工藝，研究人員能夠動態(tài)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)顏色，產(chǎn)生以前不可能實現(xiàn)的顏色梯度。他們提出了一種紫外線輔助墨水寫入3D打印方法，通過調(diào)節(jié)光來控制專門設計的交聯(lián)聚合物，在打印過程中改變結(jié)構(gòu)顏色。

研究人員指出，與傳統(tǒng)顏色來自吸收光的化學顏料或染料不同，許多生物系統(tǒng)中的豐富結(jié)構(gòu)顏色來自干擾可見光的納米紋理表面。這使得它們看起來更加充滿活力，并且更具可持續(xù)性。

該團隊實現(xiàn)了在可見光波長范圍內(nèi)產(chǎn)生從深藍色到橙色的結(jié)構(gòu)色。不同于常規(guī)需要使用多種不同顏料來實現(xiàn)顏色漸變的方法，他們僅使用單一墨水并修改打印方式就能創(chuàng)建顏色漸變。

這一研究成果開拓了新的顏色打印技術，為未來的3D打印行業(yè)帶來了更大的可能性。這種技術不僅在美學上具有革命性的意義，還為可持續(xù)性發(fā)展提供了新的途徑。

（圖片來源：攝圖網(wǎng)）

技術價值觀察

3D打印產(chǎn)業(yè)鏈的上游為原材料及基礎配件，原材料分為金屬專用材料及非金屬專用材料兩大類，是基礎配件及3D打印耗材的原材料。中游為3D打印耗材(金屬粉末、光敏樹脂、工程塑料、陶瓷材料、生物材料等)及3D打印設備的研發(fā)制造;下游為3D打印服務及應用，3D打印主要應用場景于航空航天、模具鑄造、生物醫(yī)療、汽車、軍工等領域。

美國伊利諾伊大學研究人員開發(fā)了一種可持續(xù)技術，通過設計新的化學物質(zhì)和印刷工藝，研究人員可動態(tài)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)顏色，產(chǎn)生以前不可能實現(xiàn)的顏色梯度，實現(xiàn)可用單一墨水3D打印多種動態(tài)顏色。因此，從3D打印產(chǎn)業(yè)鏈上看，該技術處于產(chǎn)業(yè)鏈的中游環(huán)節(jié)。

宏觀市場洞察

全球3D打印市場美國獨占1/3

作為3D打印起步較晚的中國，近幾年，抓緊自主創(chuàng)新和研發(fā)，雖然和國外的技術還有一定差距，但也一步步朝著精細化和專業(yè)發(fā)展。當然，國內(nèi)巨大的市場潛能，也吸引了不少國外3D打印行業(yè)巨頭的目光和投資，進一步推動了中國3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

全球3D打印TOP25企業(yè)

2021年10月，全球領先的數(shù)據(jù)提供商Xignite發(fā)布了全球3D打印Top25企業(yè)排名情況，泰國的Cal-Comp Electronics公司、日本的Mitsubishi Paper Mills公司與美國的3D Systems位居前三名;其中，進入排行榜的中國大陸及港澳臺地區(qū)企業(yè)有5個，分別為西安鉑力特、永盛新材料、實威國際、武漢金運激光與力新國際。

汽車、工業(yè)機械與航空航天是主要應用領域

3D打印應用的領域廣泛，3D打印在下游應用行業(yè)和具體用途領域的分布反映了這一技術具有的優(yōu)勢和特點，同時也反映了這一技術的局限和在發(fā)展過程中尚需完善的地方。

根據(jù)中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計，在應用領域方面，由于工業(yè)機械、汽車制造、航天航空等領域?qū)τ跇?gòu)件質(zhì)量要求、定制化要求較高，因此，我國3D打印應用領域主要集中于工業(yè)機械、汽車制造、航天航空等領域，三者合計占比超過50%，其中工業(yè)領域應用占比20%，航空航天應用占比18.90%，汽車領域應用占比16.00%。

中國3D打印技術賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，與3D打印關鍵技術強關聯(lián)的城市集群主要集中在華南和華中地區(qū)，并且以廣東、湖南省為重點發(fā)展區(qū)域，未來布局3D打印技術及其他效果技術的發(fā)展路徑，極大可能性在于華南、華中地區(qū)優(yōu)先導入，其中可重點關注廣東省廣州市天河區(qū)、廣東省深圳市龍華區(qū)、湖南省長沙市開福區(qū)所處3D打印的相關企業(yè)，以及該地方對于3D打印的產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資環(huán)境、供給市場的潛力空間。

經(jīng)濟學人APP資訊組

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