液态金属3D打印入选2024年MIT最具影响力的十大研究

2025年1月2日，南极熊获悉，近日 MIT News 特别精选了2024年最受关注的 10 大热点研究项目，分别是：液态金属 3D 打印、防篡改标签、与未来的自己对话、将二氧化碳转化为有用产品、生成式 AI 数据库工具、逆转自身免疫性脱发、探索大型语言模型内部机制、降噪丝绸、锻炼对神经系统的影响、生成式 AI 的世界模型缺陷。

（来源：MITNews）

麻省理工学院的研究人员开发了一种增材制造技术，可以使用液态金属快速打印，在几分钟内生产出桌腿和椅子框架等大型部件。

他们的技术称为液态金属打印 （LMP），涉及沿预定路径将熔融铝沉积到微小玻璃珠床中，铝很快硬化成 3D 结构。

在当今时代，工业与建筑行业对于定制化、大型金属结构的渴望愈发强烈，传统制造手段在效率、成本这两方面暴露出的短板愈发显著。就拿现有的电弧增材制造等金属增材制造工艺来讲，虽说有能力打造大型组件，可生产过程迟缓，还老是出现结构瑕疵，这就极大地制约了它们被大范围推广。鉴于快速产出、大规模量产的急切需求摆在眼前，科研人员正全力探寻全新技术路径，力求化解传统工艺里效率和精度难以兼顾的困境。

来自 MIT 的科研小组成功研制出一项名为液态金属打印（LMP）的创新性增材制造新技术，仅仅几分钟，就能将大型金属物件，像桌腿、椅框之类的，顺利打印出来。LMP 技术的运作原理是，把熔融状态的铝依照预先设定好的轨迹，灌注到由玻璃珠堆砌而成的基床上，铝液快速降温凝固，进而构建出稳固结构，使得制造速率得到飞跃式提升。相关研究数据显示，和传统制造办法相比，该技术的打印速度快了足足 10 倍，并且能耗还更低。

虽说 LMP 技术在分辨率上做了些许让步，但其在建筑、施工以及工业设计等诸多领域，潜藏着不容小觑的发展前景。毕竟这些领域里的大型构造，一般对超高分辨率并没有严苛要求，所以这种高效能的制造模式反倒与之更为适配。不仅如此，LMP 技术还有个突出优势，那就是能够运用回收来的金属当作生产原料，如此既能大幅度削减成本，又能增强对环境的友好程度。

在实验环节，科研团队成功打印出椅子、桌子的铝制框架，这些部件质地坚实、经久耐用，后续开展机械加工毫无压力。他们还示范了怎样把 LMP 技术产出的低分辨率部件与别的材料巧妙融合，进而制作出兼具实用性的家具。研究人员想出一招，在打印床内填充直径 100 微米的玻璃珠，一举攻克了熔融金属冷却期间的稳定性难题，与此同时，借助数值模型对沉积流程加以预判，使得打印的精准度与可靠程度都得到显著改善。

即便取得了这般亮眼的成绩，可这项技术依然存在进步空间，诸如提升喷嘴加热的均衡性，强化对熔融金属流量的把控水准。科研团队已经拟定计划，要对设备构造加以优化，力求让 LMP 技术成长为一种值得信赖的得力工具，专门用于熔化回收铝，进而打造出构造繁杂的部件。有业内权威专家点评道，LMP 技术在快速生产和实现几何结构复杂程度这两者之间，寻觅到了理想的平衡点，未来极有可能在金属制造行业掀起一场具有颠覆性的变革浪潮。