当你在一家历史文物博物馆看到一个精美逼真的雕塑品“沉睡”在一个水晶般的晶块中，又或者是在一家美术博物馆看到一幅三维的彩色油画在一个封闭的透明方块内“流动”时，你是否会想到这有可能是利用最新的3D打印技术加工出来的呢？
对科学数据在现实世界中的物理可视化近些年来成为了许多学者，尤其是在医学上需要三维重构的医学人员需要创造实现的目标。传统的3D打印技术只能局限于表面的形状展现，而麻省理工学院媒体实验室的Neri Oxman团队提出的用于跨规模和领域的数字制造体素打印方法，实现了将科学数据以更加直观和立体的方式呈现出来，并且解决了传统的打印方法不能实现点云离散化以及高原信息还原的问题。该成果作为数字制造领域的重要突破，在科学领域领先期刊《Science Advances》上发表，为科学家们提供了一种创新性的途径，将数字数据转化为有形实体，并突破了以往在数字制造中的局限性。
图 文 导 读
这项研究的关键创新在于数字制造领域的重要突破，团队构建出了一种先进的体素打印技术，该技术将科学数据以全新的方式转化为物理实体。研究人员采用了一种先进的多材料3D打印技术，其工作原理基于体素打印，即通过堆叠微小体素来构建物体，从而实现更高分辨率和更真实的效果。这种技术不同于传统的表面呈现，而是通过直观的三维结构将数据呈现出来。
图1 将数据集转换为3d打印数据物理化的一般工作流程
这种体素打印技术在各个领域都有着广泛的应用，尤其是在医学领域，可以实现对复杂结构的高分辨率重建，为医学影像的更好理解提供了可能。与此同时，该技术体现了对于可视化的新能力，使得科学数据不再局限于屏幕上的平面呈现，而是以实体形式呈现出来，为科研人员提供更直观的观察和分析手段。这对于解决科学领域中复杂数据的理解问题具有重要意义。
除了在医学领域的应用，研究团队还开发了适用于文化遗产保护、手术规划和教育培训等方面的应用。成功实现了对历史文物、医学手术前的三维模型以及教育场景中的实物模型的数字制造。这为文物的保存、手术规划的精准性和教育领域的个性化学习提供了新的可能性。
图2 采用体素打印技术打印的多个成品展示
总体而言，这项研究的创新点在于将数字制造推向了一个全新的高度，通过先进的体素打印技术，使得科学数据可以以更真实、更具体的形式在现实世界中得以体现。这一技术的广泛应用潜力将有望推动数字制造领域的发展，并为不同领域的研究和实践带来深远影响。
文 章 信 息
Title：Making data matter: Voxel printing for the digital fabrication of data across scales and domains
Authors: Christoph Bader, Dominik Kolb, James C. Weaver, Sunanda Sharma, Ahmed Hosny, João Costa, Neri Oxman
Journal：Science Advances
DOI: 10.1126/sciadv.aas8652
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