近幾年3D列印的技術發展迅速,創造了許多令⼈驚豔的應⽤突破。從醫療領域到建築、食品與航太產業,3D列印正逐步改變⼈們的⽣活與⼯作⽅式。以下精選了⼗個2020~2024年間具有代表性的應⽤案例,深入介紹各領域如何透過3D列印實現創新。

 

 

 

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1. 瑞典成功3D列印⼈⼯氣管植入

2021年,瑞典醫療團隊⾸次成功將以患者CT影像為基礎的客製化3D列印氣管植入⼈體,協助⼀名氣管塌陷患者恢復正常呼吸。此項突破顯⽰3D列印在個⼈化⽣物醫材領域的巨⼤潛⼒。

 

  • 時間:2021
  • 應⽤:⼀位氣管塌陷患者接受了以患者CT影像製作出的個⼈化3D列印氣管⽀架。
  • 突破點:⾸次長期成功移植的全尺⼨、客製化氣管,推進⽣物醫材列印應⽤。

 


(圖:CBC News來源-倫敦大學學院的 Claire Crowley 和 Seifalian 教授舉著合成氣管。)


2. SpaceX將3D列印火箭零件送上太空

2020⾄2023年間,SpaceX成功透過⾦屬3D列印技術製造出⾼耐熱與⾼強度的火箭引擎零件,如燃燒室,改善結構強度與散熱性能,開啟航太⼯程設計新格局。 

 

  • 時間:2020–2023
  • 應⽤:SpaceX 的火箭引擎部件(如燃燒室)使⽤⾦屬3D列印製造,提⾼結構強度與冷卻效率。
  • 突破點:⾦屬3D列印零件可承受太空環境與⾼熱。

  

 

 

- 同場加映:【深入解析】SpaceX 如何用 3D列印技術顛覆航太產業?

 


(圖:NASA官網-SpaceX Dragon 船艙)


3. 全球⾸座3D列印社區落成

非營利組織New Story與ICON公司於2021年在墨⻄哥合作建造全球⾸座3D列印社區,以混凝⼟3D列印技術在短短48⼩時內完成單⼾住房建造,⼤幅降低成本並改善社會住宅模式。

 

  • 時間:2021 
  • 應⽤:非營利組織 New Story 與 ICON 合作,以3D列印混凝⼟建造低成本住房,幫助貧困家庭。
  • 突破點:48⼩時內建造完成⼀棟耐震⼩屋,改變社會住宅未來模式。

 


(圖:Joshua Perez for New Story-3D列印社區外觀)


4. 客製化牙套的量產⾰新

從2020年起,Invisalign等公司⼤量應⽤3D列印製造每位患者專屬的牙套,每年產量達數千萬件, 推動牙科醫療的⾃動化與精準客製化。

 

  • 時間:2020–⾄今 
  • 應⽤:如 Invisalign 使⽤3D列印製作每⼀位患者專屬透明牙套,全球每年列印數千萬個。
  • 突破點:精準、⾃動化與可擴展的醫療製造模式。

 


(圖: 來源於Invisalign官網-3D列印製作的透明牙套模型展示)


5. 3D列印肺部模型助抗COVID-19 

2020年COVID-19疫情期間,義⼤利醫院透過3D列印肺部模型幫助醫師術前診斷與治療,極⼤提升了醫療效率,降低病毒傳播風險。

 

  • 時間:2020
  • 應⽤:醫院為ICU病患列印肺部3D模型,⽤於醫師⼿術前評估與呼吸器接管計畫。 
  • 突破點:疫情期間提升診療效率與降低風險。

 


(圖: Cristian Fracassi攝-3D列印製造的瓣膜)


6. 以⾊列食品公司研發3D列印素⾁

2021⾄2024年間,以⾊列Redefine Meat公司利⽤3D列印技術⽣產植物蛋⽩素⾁,紋理逼真且⾸次進軍連鎖餐廳市場,引領食品產業朝永續、健康⽅向發展。 

 

  • 時間:2021–2024
  • 應⽤:利⽤植物蛋⽩與3D列印製作紋理接近真⾁的⽜排與漢堡⾁。
  • 突破點:食品3D列印⾸次進入連鎖餐廳市場,強調永續與健康。

 


(圖:路透社來源/Amir Cohen攝-Redefine Meat一家以植物性原料製作「3D列印素肉」的以色列公司)


7. GE航太降低⾶機油耗 

GE航空2021年透過3D列印製造LEAP引擎燃油噴嘴,取代傳統18個零件的設計,成功減輕重量與油耗達15%,顯著提升⾶機效能與經濟性。

 

  • 時間:2021
  • 應⽤:LEAP引擎使⽤單⼀件3D列印燃油噴嘴取代18件傳統零件。
  • 突破點:減少零件數、重量與油耗,提升⾶⾏效能。

 


(圖:GE官網-GE航空所3D列印的燃油喷嘴)


8. Adidas推出3D列印運動鞋

Adidas在2020⾄2023年間以Carbon公司提供的數位光固化技術推出Futurecraft 4D運動鞋,不僅兼具舒適性與⽀撐⼒,也實現了個性化與量產的理想結合。 

 

  • 時間:2020-2023
  • 應⽤:中底使⽤Carbon公司的光固化技術 Digital Light Synthesis 列印⽽成。
  • 突破點:具備彈性、⽀撐與美觀,運動鞋客製化與量產化的結合。

 


(圖:ADIDAS來源-未來的Adidas 4DFWD跑鞋)


9. MIT開發神經再⽣的3D列印導管

2023年,MIT研究團隊開發出可降解的3D列印神經導管,幫助患者恢復神經功能。其精細複雜的微結構⼤幅提⾼了神經修復的成功率。
 
  • 時間:2023(MIT發表)
  • 應⽤:列印出可⽣物降解的神經導管,幫助受損神經再⽣。
  • 突破點:列印複雜微結構以⽀援神經長向與功能重建。

 


(圖:國家新創獎官網-3D列印製造的神經導管)


10. 巴黎聖⺟院火災後重建

2020⾄2024年間,法國透過火災前保存的3D掃描數據,精準重建巴黎聖⺟院的建築結構與細節, 體現出數位技術在⽂化遺產保存和修復中的重要⾓⾊。 

 

  • 時間:2020-2024
  • 應⽤:使⽤火災前的3D掃描數據重建結構與雕刻細節。 
  • 突破點:3D列印與掃描資料結合,推動⽂化遺產數位修復。 

 


(圖:Leica Geosystems-Andrew Tallon 教授於 2010 年使用 Leica Geosystems 的雷射掃描儀製作展示了巴黎聖母院的雷射掃描點雲圖)