3D-printed multifunctional materials enabled by artificial-intelligence-assisted fabrication technologies

3D打印 3d打印 软机器人 生物加工 生物制造 材料科学 可穿戴计算机 纳米技术 计算机科学 人工智能 工程类 机器人 机械工程 制造工程 生物医学工程 嵌入式系统 组织工程 生物 遗传学
作者
Zhijie Zhu,Daniel Ng,Hyun Soo Park,Michael C. McAlpine
出处
期刊:Nature Reviews Materials [Springer Nature]
卷期号:6 (1): 27-47 被引量:145
标识
DOI:10.1038/s41578-020-00235-2
摘要

The emerging capability to 3D print a diverse palette of functional inks will enable the mass democratization of patient-specific wearable devices and smart biomedical implants for applications such as health monitoring and regenerative biomedicines. These personalized wearables could be fabricated via ex situ printing, which involves first printing a design on a planar substrate and then deploying it to the target surface. However, this can result in a geometrically and dynamically mismatched interface between printed materials and target surfaces. In situ printing provides a potential remedy by directly printing 3D constructs on the target surfaces. This new manufacturing procedure requires the assistance of artificial intelligence (AI) to sense, adapt and predict the state of the printing environment, such as a dynamically morphing organ. In this Review, we discuss electronic and biological inks for in situ 3D printing, AI-empowered 3D-printing approaches with open-loop, closed-loop and predictive control, and recent developments in surgical robotics and AI that could be integrated in future 3D-printing approaches. We anticipate that this convergence of AI, 3D printing, functional materials and personalized biomedical devices will lead to a compelling future for smart manufacturing. Artificial intelligence can be used to facilitate the 3D printing of functional materials and devices directly on target surfaces, such as human bodies. This Review surveys ex situ and in situ artificial-intelligence-assisted 3D printing of multifunctional materials and its combination with surgical robots to enable autonomous medical care and smart biomanufacturing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
00完成签到 ,获得积分10
1秒前
皛鑫森淼焱垚完成签到,获得积分10
2秒前
konkon完成签到,获得积分10
3秒前
韩韩不在发布了新的文献求助20
3秒前
zhaoxiaonuan完成签到,获得积分10
5秒前
keyan完成签到,获得积分10
6秒前
慕青应助z19971805951采纳,获得10
6秒前
babyhead完成签到,获得积分10
8秒前
无知的小能手完成签到,获得积分10
10秒前
山楂完成签到,获得积分10
12秒前
顺心冬易完成签到,获得积分10
14秒前
sebase应助飞翔的丫蛋采纳,获得30
16秒前
16秒前
木木完成签到 ,获得积分10
17秒前
李思超完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
mzp发布了新的文献求助10
22秒前
喜悦的冷松完成签到,获得积分10
22秒前
PSA发布了新的文献求助10
22秒前
车宇完成签到,获得积分10
23秒前
Oct完成签到 ,获得积分10
24秒前
拼搏的盼山完成签到,获得积分10
25秒前
张小飞完成签到 ,获得积分10
26秒前
喜悦的飞机完成签到,获得积分10
27秒前
惜寒完成签到 ,获得积分10
29秒前
小垃圾10号完成签到,获得积分10
30秒前
Simpson完成签到 ,获得积分10
30秒前
世上僅有的榮光之路完成签到,获得积分10
31秒前
东方欲晓完成签到,获得积分10
31秒前
隐形曼青应助贲孱采纳,获得10
33秒前
luluyang完成签到 ,获得积分10
33秒前
ava完成签到,获得积分10
33秒前
luym完成签到,获得积分10
34秒前
QYY完成签到,获得积分10
34秒前
多面手发布了新的文献求助10
35秒前
36秒前
阿星捌完成签到 ,获得积分10
37秒前
1461完成签到 ,获得积分10
37秒前
mzp完成签到,获得积分10
37秒前
超甜大西瓜完成签到,获得积分10
38秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Illustrated History of Gymnastics 800
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Herman Melville: A Biography (Volume 1, 1819-1851) 600
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 500
Hemerologies of Assyrian and Babylonian Scholars 500
Science in ancient China : researches and reflections 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2501263
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2155386
关于积分的说明 5513639
捐赠科研通 1876202
什么是DOI,文献DOI怎么找? 932999
版权声明 563789
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 498513