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基于增材制造理念的先進(jìn)設(shè)計(jì)與智能制造賦能第四次工業(yè)革命，金屬3D打印技術(shù)開始應(yīng)用廣泛應(yīng)用于航空航天、生物醫(yī)療、交通運(yùn)輸、智能制造等領(lǐng)域。但是全球絕大部分高端金屬粉末市場(chǎng)份額被國(guó)外廠商占據(jù)，高端金屬粉末的缺失制約了我國(guó)3D打印行業(yè)的發(fā)展。為解決這一“卡脖子”難題，本項(xiàng)目擬研發(fā)出具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的粉體制備技術(shù)，形成從粉末原材料、打印工藝到發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金零件制造成套技術(shù)科學(xué)與技術(shù)原型，建成超高強(qiáng)度3D打印用鋁合金示范生產(chǎn)線，有力提升經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。 本項(xiàng)目基于“粉末-3D打印工藝-零件性能”關(guān)系，指導(dǎo)粉末進(jìn)行成分、粒徑、形貌等參數(shù)優(yōu)化。通過(guò)調(diào)節(jié)氣霧化壓力、過(guò)熱溫度、保溫時(shí)間、噴嘴結(jié)構(gòu)、惰性氣體氣流量來(lái)揭示氧含量、球形度、空心粉率及成分變化規(guī)律。最終獲得高品質(zhì)合金粉末氣霧化緊耦合制備原理及技術(shù)。并且通過(guò)探究“打印工藝-力學(xué)性能-變形控制”關(guān)系，發(fā)展了高性能、高精度3D打印構(gòu)件配套成形技術(shù)。

成果創(chuàng)新點(diǎn) 為再生醫(yī)學(xué)、組織工程、神經(jīng)科學(xué)、人工智能等領(lǐng)域 提供新的研究工具；為制造“細(xì)胞芯片”、構(gòu)建“人工視覺”、 “人工聽覺”的基本單元奠定基礎(chǔ)；開發(fā)全新的高成功率 藥物篩選技術(shù)和藥物控釋技術(shù)；打印人體組織或器官，為 構(gòu)建和修復(fù)組織器官提供新的臨床醫(yī)學(xué)技術(shù)。 原理創(chuàng)新：采用諧振腔式液滴產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，解決單細(xì)胞 液滴的發(fā)生效率和速度的矛盾。同時(shí)降低細(xì)胞在打印中的 損傷。有效液滴產(chǎn)生數(shù)>

項(xiàng)目組創(chuàng)建了固體推進(jìn)劑3D打印專用超強(qiáng)韌高分子材料新體系，權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)際最優(yōu)的德國(guó)產(chǎn)品，已經(jīng)成功應(yīng)用于某武器系統(tǒng)，形成穩(wěn)定的銷售；攻克了發(fā)射藥領(lǐng)域多項(xiàng)顛覆性3D打印材料技術(shù)，經(jīng)JKW專家鑒定為有重大潛在顛覆性軍事價(jià)值。 一、項(xiàng)目分類 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、成果簡(jiǎn)介 1、項(xiàng)目開創(chuàng)了含能材料3D打印成型新技術(shù)、新材料和新裝備領(lǐng)域，是目前國(guó)內(nèi)唯一可以進(jìn)行所有軍用火炸藥門類3D打印的項(xiàng)目組，是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的可以提供整體解決方案的項(xiàng)目組，取得多項(xiàng)重大原創(chuàng)成果。 2、項(xiàng)目組創(chuàng)建了固體推進(jìn)劑3D打印專用超強(qiáng)韌高分子材料新體系，權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)際最優(yōu)的德國(guó)產(chǎn)品，已經(jīng)成功應(yīng)用于某武器系統(tǒng)，形成穩(wěn)定的銷售；攻克了發(fā)射藥領(lǐng)域多項(xiàng)顛覆性3D打印材料技術(shù)，經(jīng)JKW專家鑒定為有重大潛在顛覆性軍事價(jià)值，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)第一次發(fā)射藥3D打印實(shí)彈射擊、第一次3D打印小型發(fā)動(dòng)機(jī)試車；帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在戰(zhàn)斗部特種3D打印裝備領(lǐng)域取得重要突破，第一次實(shí)現(xiàn)3D打印火炸藥起爆等等。已經(jīng)在所有軍用火炸藥3D打印成型用高分子材料領(lǐng)域取得突破，并且還可以提供材料配套的所有3D打印設(shè)備，形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。

為再生醫(yī)學(xué)、組織工程、神經(jīng)科學(xué)、人工智能等領(lǐng)域提供新的研究工具；為制造“細(xì)胞芯片”、構(gòu)建“人工視覺”、 “人工聽覺”的基本單元奠定基礎(chǔ)；開發(fā)全新的高成功率藥物篩選技術(shù)和藥物控釋技術(shù)；打印人體組織或器官，為構(gòu)建和修復(fù)組織器官提供新的臨床醫(yī)學(xué)技術(shù)。 原理創(chuàng)新：采用諧振腔式液滴產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，解決單細(xì)胞液滴的發(fā)生效率和速度的矛盾。同時(shí)降低細(xì)胞在打印中的損傷。有效液滴產(chǎn)生數(shù)>20000 個(gè)/秒。 技術(shù)創(chuàng)新：采用轉(zhuǎn)盤式結(jié)構(gòu)主體，安裝多個(gè)打印頭， 解決了換頭時(shí)大體積打印頭尺寸和行程的矛盾。 獨(dú)到的設(shè)計(jì)思想：創(chuàng)新的低溫打印頭結(jié)構(gòu)，解決了常規(guī)低溫打印頭存在的冷凝水問(wèn)題。 

磷脂酶 D 是一種用于磷脂改性的工業(yè)化生產(chǎn)用酶，近年來(lái)研究較多且效果比較明顯的是通過(guò)微生物發(fā)酵的方法獲得磷脂酶 D。磷脂酶 D 主要用于兩個(gè)方面：一是從卵磷脂出發(fā)，通過(guò)磷酸基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，制備含量較少的磷脂化合物，如磷脂酰絲氨酸（PS）、磷脂酰肌醇（PI）等；二是通過(guò)轉(zhuǎn)移反應(yīng)合成新的磷脂衍生物，用在藥物學(xué)領(lǐng)域。磷脂酰絲氨酸是磷脂中的一種，天然含量稀少，但它是大腦中主要的酸性磷脂，能控制和調(diào)節(jié)細(xì)胞膜關(guān)鍵蛋白的功能狀態(tài)，提高腦細(xì)胞的活力，改善大腦功能、修復(fù)大腦損傷，成為“腦專一性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”。本項(xiàng)目通過(guò)菌種篩選獲得一株高產(chǎn)磷脂酶 D 的肉桂鏈霉菌菌株。通過(guò)發(fā)酵優(yōu)化，發(fā)酵酶活可達(dá)到 10U/mL 以上，可用于 PS、PI 的生產(chǎn)。 

生物活性軟組織的醫(yī)療修復(fù)具有重大的臨床需求。例如乳腺癌居全球女性惡性腫瘤發(fā)病第一位，占女性惡性腫瘤的 25%，且以每年超過(guò) 20%的速 率增長(zhǎng)，特別是在中國(guó)，預(yù)計(jì) 2021 年新發(fā)乳腺癌患者將達(dá) 250 萬(wàn)人。但是，現(xiàn) 有的人工軟組織替代物無(wú)法軟組織力學(xué)與生物功能重建的雙重需求。本項(xiàng)目已建 立了完善的可降解軟組織支架仿生設(shè)計(jì)、4D 打印工藝、裝備技術(shù)體系，以乳房 癌修復(fù)、氣管軟化病為應(yīng)用開展了臨床應(yīng)用探索，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化乳腺和氣管外支 架的國(guó)際/國(guó)內(nèi)首例臨床試驗(yàn)(共完成 9 例)。所制造的可降解軟組織支架不僅可 實(shí)現(xiàn)初期形態(tài)與力學(xué)性能匹配，后期還可通過(guò)患者組織再生與支架降解實(shí)現(xiàn)自體 修復(fù)，從而為未來(lái)軟組織醫(yī)療修復(fù)難題提供創(chuàng)新解決方案。研發(fā)的生物 4D 打印 設(shè)備與臨床應(yīng)用被 CCTV2、CCTV7、CCTV10、新華社、人民日?qǐng)?bào)、科技日?qǐng)?bào)、陜 西日?qǐng)?bào)等專題報(bào)道，產(chǎn)生了良好的社會(huì)影響。相關(guān)成果 2017 年獲得陜西高等學(xué) ?？茖W(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。 該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)是以盧秉恒院士為學(xué)術(shù)帶頭人的“增材制造”教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì) 的重要分支，是利用增材制造技術(shù)創(chuàng)新軟組織醫(yī)療修復(fù)難題的重要探索。該團(tuán)隊(duì) 現(xiàn)有教授 3 人(長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授 1 人、國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)青 1 人)，副教授 2 人，講師/博士后/專職科研人員 3 人。目前正致力于軟組織 4D 打印的技術(shù)創(chuàng) 新、臨床應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化推廣。

XM-302D人體肌肉及胸腹腔臟器解剖模型 ? 功能特點(diǎn)： ■ XM-302D人體肌肉及胸腹腔臟器解剖模型可拆分為11部件，固定在底座上。 ■ 沿腋前線切下胸腹蓋，蓋內(nèi)示肋骨、肋間肌等，胸腹腔內(nèi)示肺、氣管、食管、心腔、肝、胰、腸等，盆腔示膀胱。 ■ 頭部示表情肌、淺層咀嚼肌、胸鎖乳突肌和淺層肌上下肌群。 ■ 軀干前部可見胸大肌、前鋸肌、腹外斜肌、腹直肌的輪廓。 ■ 背部有斜方肌、背闊肌。 ■ 上肢顯示三角肌、肱二頭肌、肱三頭肌及前后各淺層肌，肌腱通過(guò)腕部的情況，顯示腋窩各肌。 ■ 下肢顯示臀大肌、縫匠肌、股四頭肌、股二頭肌、半腱肌、半膜肌、股薄肌及股三角、腘窩的組成情況。 ■ 小腿三肌群的淺層排列和肌腱通過(guò)踝部的情況，股直肌、腓腸肌、解剖示深層肌。 ■ 尺寸：1/2自然大，35×23×82cm ■ 材質(zhì)：PVC材料

XM-D001心臟搏動(dòng)與血液循環(huán)電動(dòng)模型 ? XM-D001心臟搏動(dòng)與血液循環(huán)電動(dòng)模型演示血液在血管內(nèi)流動(dòng)的情況、體循環(huán)和肺循環(huán)的途徑，心臟作冠狀切面，顯示心臟左、右心房，左、右心室及整個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的搏動(dòng)狀況與血循環(huán)的生理機(jī)制。 ? 一、示教內(nèi)容： ■ 模型按人體冠狀面位置，能表示心臟、瓣膜、肺臟、腎、胃、腸等器官在人體中的相對(duì)位置，為了突出演示血液循環(huán)和心博周期，把有些臟器作了縮小或放大和適當(dāng)移位。 ■ 采用機(jī)電原理，能生動(dòng)、形象、準(zhǔn)確地反映出血液循環(huán)的基本原理和心臟博動(dòng)周期。 ■ 采用透明塑料制作，加上顏色的噴寫，通過(guò)電燈光的閃爍，可顯示出體循環(huán)、肺循環(huán)、動(dòng)脈血和靜脈血的顏色的相互轉(zhuǎn)化及心肌的瓣膜的周期博動(dòng)。 ? 二、技術(shù)參數(shù)： ■ 尺寸：45×16×69cm ■ 材質(zhì)：PVC材料+木框 ? 三、標(biāo)準(zhǔn)配置： ■ XM-D001心臟搏動(dòng)與血液循環(huán)電動(dòng)模型：1臺(tái) ■ 電源線：1根 ■ 說(shuō)明書：1冊(cè) ■ 保修卡合格證：1張

XM-D002中樞神經(jīng)傳導(dǎo)電動(dòng)模型 ? 中樞神經(jīng)傳導(dǎo)是神經(jīng)系統(tǒng)中的難點(diǎn)，標(biāo)本小而又難以區(qū)分各神經(jīng)核，纖維束在腦干內(nèi)部的位置關(guān)系及復(fù)雜的神經(jīng)傳導(dǎo)，為了適應(yīng)醫(yī)學(xué)院、醫(yī)院臨床教學(xué)需要而研制的中樞神經(jīng)傳導(dǎo)電動(dòng)模型具有造型逼真、視覺直觀、便于學(xué)生理解等特點(diǎn)。 一、功能特點(diǎn)： ■ XM-D002中樞神經(jīng)傳導(dǎo)電動(dòng)模型可以按要求自動(dòng)傳導(dǎo)，在腦干部作有機(jī)玻璃平面，顯示了神經(jīng)核及纖維的斷面。 ■ 纖維采用塑料材質(zhì)，紅色示運(yùn)動(dòng)纖維，藍(lán)色示感覺纖維，腦神經(jīng)核與腦神經(jīng)纖維功能顏色一致。 ■ 在開關(guān)控制部設(shè)有自動(dòng)傳導(dǎo)按鈕及36個(gè)單項(xiàng)按鈕，單項(xiàng)按鈕主要用于了解各神經(jīng)核及纖維束在腦干部的位置，36個(gè)單項(xiàng)按鈕分別顯示36個(gè)部位，同時(shí)配備指示燈顯示。 ? 二、技術(shù)參數(shù)： ■ 尺寸：37×34×87cm ■ 材質(zhì)：PVC材料+木框 ? 三、標(biāo)準(zhǔn)配置： ■ XM-D002中樞神經(jīng)傳導(dǎo)電動(dòng)模型：1臺(tái) ■ 電源線：1根 ■ 說(shuō)明書：1冊(cè) ■ 保修卡合格證：1張

XM-D004頭面部自主神經(jīng)分布電動(dòng)模型 ? XM-D004頭面部自主神經(jīng)分布電動(dòng)模型顯示頭面部副交感神經(jīng)的傳導(dǎo)路、腦干中的動(dòng)眼神經(jīng)副核、上泌涎核和下泌涎核，脊髓斷面上的灰質(zhì)側(cè)角等傳導(dǎo)通路。 ? 一、顯示內(nèi)容： ■ 副交感部低級(jí)中樞 ■ 動(dòng)眼神經(jīng)副核 ■ 上泌涎核 ■ 下泌涎核 ■ 脊髓灰質(zhì)側(cè)角 ? 二、技術(shù)參數(shù)： ■ 尺寸：49×23×65cm ■ 材質(zhì)：PVC材料+木框 ? 三、標(biāo)準(zhǔn)配置： ■ XM-D004頭面部自主神經(jīng)分布電動(dòng)模型：1臺(tái) ■ 電源線：1根 ■ 說(shuō)明書：1冊(cè) ■ 保修卡合格證：1張