物理3D打印在实验室中的应用

　　3D打印技术以其快速、便捷的特点，已经应用于实验室建设和管理。 

丰富教学模型

　　教具以其直观的特点在教学中发挥着极为重要的作用，便于直接观察实物本质、规律和理解相关理论，尤其对于中小学教育、新型交叉学科教学更为重要。可以用3D打印制作难以想象和常规加工工艺难以制作的教学用模型，如有机分子结构模型、人体器官模型、复杂运动机构模型，更加形象的展示各种系统的结构和运动规律，提升教学效果。同时可以激发实验室工作人员的兴趣，提升学生动手实操能力。笔者参观某实验室，发现该实验室已经制作出蛋白质结构模型、真核细胞结构模型、生物膜流动镶嵌模型、DNA结构模型和减数****过程模型，并在这些模型基础上进一步拓展，开发出有丝****和减数****综合模型、DNA复制模型和基因指导蛋白合成模型等。

开发新型产品

　　一个产品从前期的构思设计研发，测试到最终定稿生产需要经历无数次测验。可以利用3D设计技术发挥无限的想象空间，随心所欲设计新产品，并及时打印成型新产品，便于验证和完善设计。据报道，2019年12月，俄罗斯 “西蒙诺夫设计局”成功通过了一台由3D打印制造的小型燃气涡轮飞机发动机，通过台架试验，该小型发动机的推力高达1471N。关键部件采用俄罗斯国产耐热金属和铝合金3D打印而成。由于使用了新技术，主要引擎元件的制造时间减少到原来的三十分之一，生产成本降低一半以上，而且许多合金的强度超过国外同类合金20％以上。北京航空航天大学利用3D技术完成了飞机大型复杂钛合金零件整体成形，克服了传统生产采用“锻造+机加工”方法工序繁琐、工艺复杂及加工周期长等缺点,获得国家技术发明奖一等奖。

实验室设计验证

　　对于实验室建设过程中的关键工艺布局、关健设备研发、特殊结构要求的实验室空间，均可以应用3D打印技术制作一定比例的实物进行验证，确保设计的合理性和可行性。如太空实验室整体系统各组件的结构以及连接设计验证，移动实验室内部空间布局等。同时通过3D打印技术打印出实验室外观设计模型，更加直观的显现实验室整体设计效果，便于甲方决策。 

总结

　　3D技术是科技创新的产物，是综合技术的应用，经过30多年的发展，逐步成熟，应用领域日益广泛和深入。实验室是科技创新基地，是教书育人的重要的场所，应当充分认识3D技术在实验室中的作用，建设好、应用好，提振实验室创新手段，提升实验室效率和效益。 转自：未来实验室学苑