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《科技生活》

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3D打印能否改变世界

2012-12-10 20:22:42


/记者 吕择

 

有人把它比作当代珍妮纺纱机,有人认为它会带来第三次工业革命,对生活的影响甚至会超越互联网。它打印出了房屋、模型,未来也许是器官、食品……但目前看,它或许只是工业设计的利器和个人用户的玩物。

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3D 打印”这一词语在今年刚出现的时候,它只被很多人当做奇闻异事而已。但随着打印楼房、汽车甚至肾脏的新闻出现,它开始被各路媒体连篇累牍地报道。有关它的各路消息也越来越多,不知是3D 打印在这一年确实发展神速,还是媒体将它捧成了明星。

其实,3D 打印的概念早在几十年前就已提出。20 世纪70 年代,随着电脑3D 设计的兴起,越来越多的设计师通过电脑软件就能设计三维物体。但要把设计的物体真正制作出来,就需要各类材料、加工技术和专门的工人。一旦需要修改,又得重新制作,费时费力。能不能像打印机那样,直接把模型喷出来呢?基于这一需求,3D 打印最初的构想形成了。

1992 年,美国斯川塔斯公司卖出了第一台商用3D 打印机。它应用计算机软件设计出三维立体建模,然后进行打印。其打印的方法如同高等数学里的微积分一样,把立体的图形切分成无数个切片,打印机获取每个切片的信息进行打印,最后用一层层的切片堆叠出物体。

据亚洲制造业协会CEO 罗军介绍,3D 打印技术最早被称作快速成型技术。它制作物体的原理与打印机相似。最大不同就是“墨汁”不一样。平面打印机使用墨粉就够了。但3D 打印机使用各种各样的材料,包括树脂、尼龙甚至金属。中科院化学研究所研究员、新材料实验室主任宋延林告诉记者,任何材料只要能够变成半流体,并容易固化,都可以作为3D 打印机的“墨汁”,比如沙石、食物甚至细胞。把它们通过高温或者激光的方法抽成丝状,就可以让打印机进行“喷墨”了。

“墨汁”材料的扩展,才使3D 打印焕发生机。因为,如果只能用树脂、石膏,不过是方便设计师做模型而已。但各种材料都能使用,3D 打印出来的就是实实在在的产品。

2011 9 月,世界上第一辆“3D打印汽车”在加拿大亮相。名叫“Urbee”的汽车是一辆三轮、双座混合动力车,使用电池和汽油作为动力。虽然单缸发动机制动功率只有8 马力,但由于其小巧轻便,最高时速可达112 公里。

目前,打印房屋的试验正在美国南加州大学进行,该校教授比洛克·霍什内维斯说,一旦试验成功,打印一幢200 平方米的房子,只需要20 小时。

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不仅如此,一些机构正在进行打印诸如皮肤、肌肉和血管片段等简单的活体组织的试验,在未来,如果3D 打印机能够使用病人自身的干细胞制造出像肾脏、肝脏甚至心脏这样的大型人体器官,那么器官移植后的排异反应将会大幅降低。

如此看来,3D 打印对世界的改变和影响似乎会是颠覆性的。无怪乎很多人将其称作第三次工业革命的标志。英国《经济学人》杂志给出了相对客观的评价:“伟大发明所能带来的影响,在当时那个年代都是难以预测的,1750 年的蒸汽机如此……1950 年的晶体管也是如此。而今,我们仍然无法预测,3D 打印将在漫长的时光里如何改变这个世界。”

的确,3D 打印在当下生活中能否使用,如何使用才更关系到我们自身。