3D打印机使工业设计师能够通过逐层成型定制零件来实现各种形状和复杂的图案。生成的拓扑结构包括光学神经网络的模型权重，这突出了一些正在探索的前沿应用。最近，欧洲的研究人员成功地使用这种多功能制造技术来制造3D打印的冰晶。
微小的非球形3D打印冰晶与高速相机设置结合使用时，为更准确的天气预报打开了大门，该设置能够捕捉它们在空中翻滚时的运动。被称为气溶胶的小颗粒对天气系统有深远的影响，特别是对云动力学的影响——这是天气预报不确定性的主要来源。
在TechHQ上，我们写了一篇关于大型超级计算机如何使气象学家能够运行集合模型并根据这些结果进行概率预测的文章。通过点击天气应用程序，智能手机用户可以快速查看降雨几率等信息，并提供概率预报来感谢该指导。
然而，这些气象模型的结果取决于支撑它们的假设。而且，就气溶胶而言，其中一些假设可能非常粗糙，这就是3D打印冰晶可能带来很大帮助的地方。
在他们的工作中，这个位于法国、德国和瑞典的小组展示了非球形粒子如何在空气中翻滚，首先以一种方式旋转，然后以振荡的方式向另一种方向旋转。长期以来，气象科学家一直困惑于为什么天空中的尘埃能够传播这么远，以及为什么空气柱的粒径分布与他们的理论预测不符。值得注意的是，模型通常假设气溶胶是球体。
“大气中非球形颗粒的方向，如火山灰和冰晶，会影响它们的停留时间和大气的辐射特性，”研究人员在他们的论文中指出。
他们的想法是，添加对粒子如何移动的更详细和准确的描述可以改善预测。从本质上讲，地球的大气层是一个巨大的流体，这种流体的演化可以用物理学来描述——棘手的部分是获得正确的输入。即使是粒子数据中的一个小错误，也会极大地改变对水云携带多少、传播多远以及雨水是以毛毛雨还是倾盆大雨的形式落下的计算。
使用高速摄像机显示的3D打印冰晶的运动可以在改善天气预报方面发挥作用，并且考虑到供应链对洪水，风暴和其他气候事件的敏感性，这些收益可以为企业争取更多时间来制定应急计划。公司已经在长期规划中更多地利用气候数据，供应商一直在寻找机会来增强他们为公司提供的服务。
更好的天气预报也会影响电网。电力供应商热衷于了解预计会有多少风和太阳能，以便他们能够充分利用可再生能源。更准确的气象模型也有助于需求预测，例如，通过促使运营商将更多的电力上网，以平衡热浪期间增加的空调需求。
此外，当预测到洪水和其他破坏性天气事件时，能源供应商有机会保护关键基础设施，并让维护人员待命，以尽量减少停电。
几个世纪以来，天气一直是一个话题，人们在天空中挑选颜色，观察鸟类的行为方式以寻找线索。今天，大气模型的解剖结构已经变得非常复杂——如此复杂，以至于需要一台超级计算机来理解各种物理和动态元素。
更重要的是，如果3D打印冰晶的数据被证明有价值，那么3D打印机可能会增加必要的设备清单。
