科学家发明功能强大的开源太阳能3D打印机

    美国密歇根理工大学开放可持续技术中心（MOST）的Pearce研究团队（Pearce Research Group）一直致力于开发开放和可持续的技术解决方案。这个团队在太阳能光伏发电领域的研究卓有成效，除此之外他们也是RepRap 3D打印运动的坚定支持者。顺理成章的，该团队在不久前将两者结合起来，开发出了一款以太阳能做动力的3D打印机。为此他们还在《Machines》杂志上发表了一篇名为《促进可持续发展的高效太阳能3D打印机（High-Efficiency Solar-Powered 3-D Printers for Sustainable Development）》的论文。

    在这项研究中，研究人员将一个靠太阳能光伏发电的移动系统与Delta式3D打印系统结合起来，并充分利用最近出现的一些3D打印创新，以尽可能地降低能源消耗。“打印床表面处理的改进、像PLA这样的低温线材材料的采用，减少了新型3D打印机中步进电机的数量和消除了对热床的需要，从而能够大幅减少了机器功耗。”研究人员们解释称。他们使用的电池是一种聚合物锂离子可再充电电池组（14.8V，20Ah），这种电池组拥有一种过充保护电路，这使得它在低光照条件下也能够备份/存储能量。

    其最终的结果是一台功能强大的3D打印装置。其太阳能光伏系统被设计为无论太阳辐射量是多少都可以运行RepRap 3D打印机，它的制造成本大约为1000美元左右（其中大部分是太阳能电池的成本）。理论上，这台机器甚至可以借助免费的设计改装为注射器打印机、刻字机、PCB版印刷机等。除了电子元器件之外，该机器的能量转换工具包都是在OpenSCAD软件里设计，并3D打印出来的。“3D打印的转换部件被用来把面板固定到打印机框架上，以及在运输过程中保护易受损伤的打印机组件等。”他们说。“整个系统很容易被装到36英寸（91厘米）的带底轮行李袋中。”

    不过，真正的问题是，它能够单靠太阳能实现稳定持续地运行吗?密歇根理工大学的副教授Joshua Pearce给出的答案是肯定的。除此之外，研究团队对该系统在不同的运行条件下进行了测试：1、光伏对电池充电并运行3D打印机；2、在低曝晒条件下打印；3、单用电池为3D打印机供电；4、用光伏单给电池充电；5在电池充满情况下用光伏驱动3D打印。

3D 打印太阳能面板模块

    “结果显示该系统能够在远离电网的偏远地区正常运行，无论是在任何条件下。”他介绍说。研究人员因此认为，这种类型的机器在偏远地区和发展中国家有很大的应用潜力。

    最后，最值得赞赏的是这款神奇的太阳能3D打印机是开源的！关于它更为详细的信息，请参阅其在Appropedia上的页面，在那里你可以找到完整的资料、电子原理图、CAD设计和软件等。