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1.3D打印优化设计的热交换器，性能提高了20倍

热交换器主要用于将热能将A点转移到B点，在发电系统、运输、石油和天然气加工等系统用到，尤其是航空航天这样的一些行业，部件的尺寸和质量对系统的性能、范围和成本有直接影响。在过去的几十年里，主要受限于传统制造技术影响，热交换器设计一直没有什么变化。然而，随着金属3D打印技术的发展，以前被认为不可能的3D热交换器设计可以轻松地制造出来，新的热交换器具有复杂的结构，比如优化热流的内部通道。

2021年9月22日，伊利诺伊大学利用3D打印技术生产了下一代超小型热交换器，实现了高达20倍的性能提升。这种特殊类型的热交换器，叫作管中管交换器，经常用于饮用水系统和建筑能源系统中。管中管交换器的特点是内管嵌套在外管中。他们设计时还在管子的内部设置了一组集成翅片，这是3D打印技术才能实现的内部设计特征。设计确定下来之后，工程师们就用AlSi10Mg打印了热交换器，并在实验室环境中进行了性能测试。3D打印的热交换器的功率密度为26.6瓦/立方厘米，比功率为15.7千瓦/千克，比同类的商业热交换器高20倍左右。机械科学与工程系副教授Nenad Miljkovic说："我们设计、制造并测试了一个优化的管中管热交换器，优化后的热交换器的体积功率密度比目前最先进的商业管中管设备高约20倍"。

2.国产钛合金3D打印2片式轮毂造型酷炫

2021年9月22日，来自国内的设计公司Ascension Design展示了世界首款可实际使用的3D打印2片式钛合金轮毂，据公司负责人介绍，该轮毂已通过国家标准的性能测试实验，满足上路的性能条件和要求，将会在不久后交付给第一批客户装车上路。

据了解，该轮毂规格为20寸，外圈由碳纤维材质，内圈由钛合金整体3D打印（使用成型尺寸可达600mm的铂力特四激光大型SLM金属3D打印机）而成，打印部分直径为500mm，单个轮毂重量为10kg，相比传统轮毂重量减少40%，整体性能提高30%以上。负责人介绍，相比于传统制造方法，3D打印可实现轮毂的定制化，真正的满足不同客户的定制化需求，并且创造出传统制造方式无法达到的酷炫造型。

3.首创3D打印微型气体变色传感器

来自爱尔兰科学基金会(SFI)先进材料和生物工程研究中心Trinity和AMBER的科学家们发现了一种用新材料和高分辨率3D打印来制造微小的气体变色传感器的新方法，或将助力智能家居以及健康监测的发展。

3D打印的显微气体传感器。中间:显示彩色3D打印传感器的玻璃基板照片。左图:放大的光学显微镜图像，显示像素化传感器对不同蒸汽的响应；右图:像素化传感器的扫描电子显微镜图像，显示了周期性结构的不同高度。该研究团队在《Journal of Materials Chemistry C》上发表了他们的新研究成果，称这些打印的传感器反应灵敏，主要是一种显微光学结构，可以实现实时监控、检测空气中某一气体含量。大多数人的大部分时间都是在家里、车里或工作场所，因此廉价而准确地监测污染物水平已经成为大势所趋，拥有巨大的市场。这些传感器潜力巨大，可用于连接的低成本家用设备或集成用于监测人体健康的可穿戴设备中。

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