萬物皆可印的 3D 列印，這次盯上了森林

作者 愛范兒 | 發布日期 2021 年 06 月 06 日 0:00 |

當環保越來越受重視，森林危機也引起更多人關注，包括 3D 列印的先驅者。

最近3D列印公司Desktop Metal製造出新技術，表示可3D列印出任何類型的「樹木」，且藉由廢物利用。不僅能回收更多垃圾廢物，還能藉由循環利用木材，減少人類砍伐。以前3D列印主要用各類塑膠和金屬材料列印，現在木頭也能成為列印材料了。

但3D列印的木桌、木椅、木碗，你敢用嗎？

3D列印的木桌、木椅、木碗都來了

新技術稱為Forust，也是Desktop Metal創立的子公司，專門營運新技術發展。技術藉由獲得專利的單程黏合劑噴射技術，可持續生產應用於木質零件。可持續性體現在Forust列印的原材料，這些材料全都是來自木材製造和造紙業的廢棄副產品。

Forust從木材製造收集纖維素粉塵，從造紙業收集木質素，這兩種材料透過高速3D列印，直接製造出木質成品。所以不是完全還原一整棵樹，而是列印出「模仿」真實樹木的產品。廢棄木料，從此也能成為精緻、美麗、有用的東西。

列印過程中，經特殊處理的鋸末會散開來，人們藉由CAD軟體及操作設計，讓無毒且可生物降解的樹脂黏合劑接合材料。

這能讓列印出的木材和傳統木材一樣的硬度和功能。特別的地方還在於，人們可用數位技術模仿任何類型的樹木紋理。只要在後台設計好木材列印的每層數據，就能隨心所欲印出紋理。可印出紫檀木、水曲柳、斑馬紋、烏木、桃花心木等，還支援各種木材染色劑，染成對應樹木的顏色。

Forust首席執行長Andrew Jeffery表示，Forust提供幾乎無限的設計靈活性，更接近真實樹木材質，並有更多創造自由。列印完成後，人們可按照傳統木製產品，打磨、鑽孔、染色、塗漆、拋光等。

目前，人們可使用Shop System機器或RAM 336製作木製品，有緊湊、高速、單程列印引擎等特點，很適合批量列印中小型木質零件，配備機械手臂的Forust3D列印工具最大能列印180×90×30公分的木製品。

Desktop Metals首席執行長Ric Fulop認為，這項技術各行各業都能用。如建築領域，可製造地板、屋頂；豪華內部裝修部件領域，可做汽車、遊艇及高級住宅有異國情調的稀有紋理裝潢素材；家具可做成櫥櫃、桌椅、門；家居用品可做成花盆、雕塑、相框、碗筷等。他們也展示一些設計樣品，包括各類家庭用品如器皿、碗、籃子、托盤。

Forust商店頁面，已可購買列印好的現成產品，第一批產品是瑞士工業設計師Yves B é har設計，但價格不便宜，一個托盤就要20美元（約新台幣552元）。隨著首批產品推出，Desktop Metal也為建築師、設計師、製造商提供木製產品生產的新方式。

高效、實用、可自由設計，當然最創新也最重要的是環保。

3D列印木頭真的環保嗎？

3D列印木頭的風潮才剛露頭角，無法有具體數據判斷結果。不過回到3D列印木頭本身看看影響性。

3D列印木材早在2013年，就有名為FormFutura的公司創造過類似產品，名為LAYWOO-D3，材料是40%再生木材，其餘部分是黏合聚合物，但更像木絲堆疊，缺乏真實紋理，密度也不夠。

之後幾年，也有麻省理工學院科學家開發實驗室培養的特殊木質細胞，弗萊堡大學研究人員開發環境友善的木質3D列印材料，但要不就是研究處於起步階段，要不就是產品很難和真實木材媲美。

Forust的確是具革新意義的改變。對環保的改變主要有以下三點：

一是用木材廢料再現原木品質和紋理，讓纖維素和木質素成為持續資產。

二是自由創建複雜或獨特的木材設計，可避免複雜木材設計的流線型生產。

三是按需生產，製造商、設計師甚至消費者都可提交自己的列印客製設計、訂購樣品和尋求大批量合作夥伴，並大規模、長期生產產品，最大程度減少材料浪費、現貨庫存，以及運輸污染。

第一點想法抓住森林砍伐的痛點，木材浪費是嚴重問題。The Balance網站報告指出，垃圾掩埋場所有垃圾有10%是木材廢料，2010年產生7,060萬噸城市木材廢料，且還在增長。Desktop Metal表示如果人們買3D列印的木製產品用壞了，還可回收，再列印成新產品。

他們希望木製產品壽命結束後，用戶有兩個選擇，一是像其他木製產品丟掉，將隨著時間推移生物降解，另一種就是藉Forust將材料重新用於未來產品。

我們的願景是創造真正的循環製造過程。

且這種技術讓可持續製造和具成本效益的木質產品，代替很多塑膠和聚合物，這樣也能減少各領域塑膠製品生產。不過回收木材廢料的成本還需要深究，紋理製造過程的精細程度、​​木材廢料多次利用後的品質，依然需要大量產品檢驗後才能確定。

第二、三點提到的生產過程，Forust也還有問題。如收集到廢棄木料後，轉化為木粉的過程，通常也需要消耗化石燃料等能源，如果使用木材廢料本身，廢料可能也會燃燒到膠水、油漆、有毒塗料等物質，然後將二氧化碳和毒素排入環境。

ZDNnet指出，從廢棄紙漿提取木質素，也要使用諸如二氧化硫、硫化鈉和氫氧化鈉等有害化學物質，或花費較高成本研磨後，透過二噁烷／水提取，然後用溶劑純化。所以將廢物木料變成可回收材料的過程，也有諸多破壞環境的部分。這也是可持續發展一直以來的挑戰──創建可持續的解決方案，通常也需要另一個不可持續的過程推動。

數據顯示到2027年，全球成品木製品市場將達1.8兆美元，需求下Desktop Metal是第一個將3D列印技術大規模商業化的公司。他們正將始於樹木的減法業，轉變為始於升級回收木材廢料的增材業。

不過未來是否實現Desktop Metal的願景，或他們願景只是商業鼓吹，還得持續觀望。

3D列印，還能給生活帶來什麼新改變？

列印玩具、列印鞋底、列印橋樑、列印房子、列印火箭……3D列印似乎無所不能。

這個出現在1990年代中期的技術，開始只是由電腦控制，快速把液體粉末等「列印材料」一層層疊加，然後把電腦藍圖變成實物的裝置。1986年，美國科學家Charles Hull開發第一台商業3D印刷機；1993年，麻省理工學院獲3D印刷技術專利；2005年，市場首台高清晰彩色3D列印機Spectrum Z510面世。

當時人們對3D列印抱有無限期待和幻想。3D列印的確沒讓人失望，雖然速度發展並不快，但每次新成果足以令人耳目一新。如2010年11月，美國Jim Kor團隊列印出世界第一輛3D列印汽車Urbee，2011年6月6日，全球第一款3D列印比基尼出現，2011年7月，世界第一台3D巧克力列印機來了。

從建築、家居、美食、醫療到武器，3D列印在很多領域都開始運用。3D列印也曾視為引領第三次工業革命的技術，但3D列印風潮來得快去得也快。2016年左右，很多3D列印公司紛紛倒閉，AI和區塊鏈迎頭趕上。

風潮過後研究人員並未受影響，依然持續研究3D列印的新可能。

2019年4月15日，以色列特拉維夫大學研究人員以病人自身組織為原材料，3D列印出全球首顆擁有細胞、血管、心室和心房的「完整」心臟。當時這顆「心臟」可收縮，但無法像正常心臟一樣搏動泵血，去年明尼蘇達大學研究人員又藉由新型生物墨水加上3D列印技術，創建有腔室、心室、血管結構、可泵血的心臟。

生物3D列印，讓我們看到3D列印的無限潛力，雖然真正器官移植還需至少十幾年才能確認能否用於人體，但技術發展瞬息萬變。3D列印很多技術尚在研究，4D列印就興起了。4D列印其實就是3D列印技術升級，是將「可編程物質」和「3D技術」結合，讓3D列印物體有一定機械運動能力，能在外界刺激下改變形狀或結構。

這些「列印界」新技術，讓我們看到希望，不過依然感覺有點遙遠。而3D列印風潮後的企業，就在不斷嘗試讓3D列印技術更現實。

3D列印公司Icon和當地非營利組織New Story共同開發3D列印房屋，今年就有新主人：70歲高齡的流浪老人Tim Shea。這棟用混凝土3D列印房屋的造價只有1萬美元，低成本、便捷性、舒適性將為全球更多流浪人口帶來慰藉。

不過除房屋建造、生物組織等特定領域，大部分普及的3D列印材料，依然是金屬或塑膠等可黏合材料。最新的木製材料，讓我們又看到3D列印進入日常的可能。接下來，3D列印還將從單一列印材料走向多種材料並行列印，將讓3D列印機賦予產品更多元功能、更智慧的體驗、更複雜的系統。

這也將讓3D列印產品更貼近每個人的生活。

附圖：▲ Spectrum Z510。
▲ 3D列印汽車Urbee。

資料來源：https://technews.tw/2021/06/06/3d-printing-forust/

更新一下語句比較通順 直接更新在網站喔

[跑步機 與 路跑 有何差異呢?從 運動傷害 分析]

因為 前一篇貼文 發現大家對 跑步機 與 路跑 有何不同有很大的興趣

（其實我自己也很好奇）

我簡單的整理一下 跑步機 跟 跑馬路 有什麼不一樣好了～

有跑過跑步機的 一定感覺跟在地上跑不一樣 但又說不出來的異樣感

沒關係 堡醫師告訴你～

以下幾個重點

1. 1%定律—

跑步機設定坡度1% 可模擬戶外跑步 [減少某些特定運動傷害]
為什麼寫這樣 看下去就知道了

2. 醫學研究統合分析—步態差異

在跑步機上跑步，腳踝、膝蓋、髖關節的角度的確不同

a. 腳底著地點往前—-變成前足著地較多—易[前足肌腱炎]
b. 腳踝勾起角度較小
c. 膝關節屈曲增加—造成[髕骨痛][跳躍膝]容易發作
d. 骨盆的垂直位移起伏下降—垂直震幅下降—<<小腿肌肉壓力下降>>

根據以上科學家的分析
臨床醫師的角色出來了

這在運動傷害上的差別：

腳後跟著地的情況在跑步機上不常發生，較多是以腳尖或是腳掌著地；

但在戶外跑步時，跑者較常出現腳跟著地情形。

相較於路跑，身體在跑步機上下跳動的幅度降低，可能是因為較高的步頻導致。

因此
跑步機—

跑步時，於膝部的力線有往前跑的跡象
脛前肌可能壓力增大 有腳踝前側疼痛者需注意
較不適合有 阿基里斯腱有傷的患者 膝蓋前側疼痛問題-跳躍膝 的患者
偷懶想衝速度時 跑步機因為速度可以輕鬆調快 可能容易造成腿後肌拉傷

但是>>>適合足底筋膜炎 跑步後小腿易疼痛(Shin splint) 患者

戶外跑—因為地面較硬 易有 小腿疼痛問題 退化性關節炎 的問題

3. 跑步機 可以偷懶 可以往上跳

一般跑者在跑步機上跑步，腳與地面的接觸時間較短、步距較短、步頻較高；
–> 大大降低足底筋膜炎的機率

但專業運動員在跑步機上跑，當速度增加的時候，卻是步距增加、步頻減少。
–>與真正的狀況不同

4. 研究顯示，如果讓受測者在跑步機上用某個速度跑幾分鐘之後，請他們在地面上用相同的速度來跑，結果受測者大多無法跑出相同的速度，然而，配速在路跑賽的時候非常重要，因此競賽型的選手就不適合只用跑步機訓練喔！

–> 這個有跑過跑步機的 應該都有感覺。就是一種說不出來的怪異感
可能與前面第二點提過的 關節肌肉角度不同 有關

5. 跑步機無聊 無下坡

–>準備個ipad 或 追劇 吧

6. 在跑步機上跑步時脛骨的應力較低，也就是說，如果你在疲勞性骨折（應力性骨折）休息一陣子後恢復跑，跑步機是較好的選擇。原因可能是跑步機表面的硬度比混凝土路面的硬度小，可減少作用在脛骨上的衝擊力。



–>上面第二點 解釋過 跑步機「比較軟」 步頻提高 足部受地點 造成的結果



結論：

跑步機是目前室內訓練的一大利器 然而還是要瞭解他跟外面跑步不是完全一樣的

如果你有這類困擾 建議可以把坡度調整 1% 就可以90%模擬路上跑喔

下面文獻佐證 與自己的經驗相符 因此推薦給大家



以及因為力學差異 因此

足底筋膜炎、小腿疼痛、退化性關節炎者，跑步機可能比較適合你

腳踝前側疼痛、髕骨疼痛、阿基里斯腱疼痛、腿後肌拉傷之高級跑者，跑步機可能會加重上述狀況



自己衡量吧～～

[參考資料]-系統回顧

Is Motorized Treadmill Running Biomechanically Comparable to Overground Running? A Systematic Review and Meta-Analysis of Cross-Over Studies



A 1% treadmill grade most accurately reflects the energetic cost of outdoor running

自己醫學臨床經驗

自己 跑步機 跟 路跑經驗

部落格完整版
https://drbao.org/treadmill-running/

瀝青品質怎麼確認？

#小港區 高鳳路聯接鳳山及小港兩區、也連接台88線及臨海工業區，是地方居民上下班尖峰時必經之路，車流量相當大；同時大型貨車、聯結車通行頻繁，因此道路負擔比較重，需要要求更好的道路品質。我今天前往視察高鳳路路平工程，除了龜毛要求材料要最高標準，也要求要儘速通車。

為了提升道路養護品質，市府特別增加30%成本，使用改良後的「改質III型瀝青混凝土」，這款瀝青比一般的瀝青抗車轍能力提升5.6倍，更有以下四大優點：
1️⃣道路抵抗變形能力更好 2️⃣降低車輛行駛對道路磨耗量 3️⃣提升路面耐久性及延長使用年限 4️⃣降低維護費用。

這次改善北向車道工程長度約1.45公里，包含已完成改善的南向車道，總經費約2,400萬元，將有效提升道路養護品質。
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今天也實地請工程單位使用機具，針對施作路段進行「#厚度及壓實度鑽心試驗」，了解瀝青舖築的深度、厚度、硬度和摩擦係數等。
後續市府也會持續改善小港、前鎮及其他市區重車頻繁的路段，為市民提供最平坦、安全的道路，讓你路過有感！