3D打印未來

探索：

想要什么就有什么，是人類一個美麗夢想。3D打印技術的出現，讓夢想照進了現實。你能想象嗎？房子能打印，飛機能打印，衣服能打印，甚至食物也能打印……

時下，“3D”概念在全球可謂火得一塌糊涂。在2011年初，英國《經濟學人》雜志封面文章介紹了3D領域又一前瞻性產品 ——3D打印機(3D Printers)，稱之為改變未來世界新的創造性科技。其封面那把用3D打印機打印出來、可演奏美妙音樂的小提琴，讓人無限遐想。不僅如此，如今越來越多的東西可以被打印出來，房子能打印，飛機能打印，衣服能打印，甚至食物也能打印……人類的生活、工作、思維方式，都將因3D打印機而發生顛覆性改變。

敢設計就敢制造

所謂3D打印機，就是可以“打印”出真實物體的一種設備。之所以稱為打印機，是因為其參照了傳統打印機的技術原理——“打印”過程是分層加工的，與噴墨打印十分相似。

其實，3D打印的概念并不算新鮮，早在幾十年前就提出了，只是那時主要用于航天、醫療和汽車工業的模型制作。上世紀70年代，隨著3D計算機輔助設計的興起，設計師能在電腦軟件中看到虛擬的三維物體，但要將這些物體用黏土、木頭或金屬做成模型則是一個緩慢而費錢的過程。以美國著名鞋業公司Timberland為例，哪怕僅僅是制作一個鞋底模型，也會消耗一周的時間，費用大概為1200美元。

于是，“快速成型”機應運而生，這就是3D打印機的前身。相比快速成型而言，3D打印在技術上并沒有太大區別，只是形體和概念上的進步。

根據3D打印機的原理，只要電腦能設計出產品，或是對原來的物體進行360度的掃描，打印機就能根據圖紙把它制作出來。2010年9月，網絡上曾出現這樣一個視頻——“日本3D打印機問世，立體物瞬間復制”。在視頻中，科技人員將石膏粉注入3D打印機，現場復制了一個哈密瓜，無論顏色、紋路、大小都和原來那個一模一樣。

蓬勃的3D打印服務業

如今，3D打印服務業在世界各地蓬勃發展，最有名的莫過于一家名為Shapeways的公司。這家公司提供在線3D打印服務，網友不僅可以像鋼鐵俠中的男主角制造戰衣那樣，在屏幕上折疊、翻轉、修改自己的虛擬設計；還可以將這些構想的虛擬的東西制造出來變成現實，并送到眼前。網站上展示的設計稀奇古怪，有鐘表、珠寶、神奇的魔方等，材料從不銹鋼到玻璃、塑料和沙石，顧客包括個人和商店老板，很多商店老板定制珠寶飾品、禮品和小配件等在店里銷售。

除了Shapeways，3D 打印機的生產廠商之一3D Systems也設立了一家合資公司Mqast，這家公司支持用鋁和不銹鋼來打印。

很多設計師也開始用3D打印機做一些有趣的事情，比如修補一個破玩具，耐克、阿迪達斯等公司用它們來打印新的運動鞋模型，在福特、保時捷、摩托羅拉、諾基亞、惠普等公司的研發生產線上，也能看到它們的身影。

英國《每日電訊報》曾有篇這樣的報道，英國數碼成形公司正向大型企業推銷3D打印機。該公司的薩瓦什#8226;馬赫達維博士說，3D打印技術可以改變設計方式。比如，商店安裝3D打印機，顧客可以自己設計首飾甚至衣服和鞋子，自己定制形狀、顏色和材質，然后再打印出想要的東西。這既能使顧客免除遍尋不著的苦惱，還使得每一件商品更具獨特性。

有人說，以后木匠工作時，只需帶一臺3D打印機就可以喝茶看報紙去了。3D打印機更是開車族的福音，它能快速打印出各種汽車零部件，免去上維修店修車的麻煩。此外，3D打印機某一天也會進入醫院。自2009年瑞士科學家首次用3D打印機復制人體骨骼后，加拿大科學家隨后也宣布研制成功“骨骼打印機”。

而在中國，第一家提供3D打印服務的公司也在杭州出現了。只要用戶提供3D數據，選擇建造材料，他們就可以將其設計變成實體。“我們的客戶很多，微軟在這里打印過新品模型，建筑事務所、中國美院建筑系，還有一些工藝品公司、設計公司、文物研究所等，都在這里打印過。”杭州銘展網絡科技有限公司的技術總監金濤說。

瘋狂的設計師

3D打印的誕生，為瘋狂的設計師們找到了靈感的出口。

2010年3月，英國 Monolite UK Ltd.公司老板，同時也是發明家的恩里科#8226;迪尼向媒體宣布，經過4年的研發，他已成功研制出一種名為“D Shape”的大型3D打印機，它能夠打印出一幢完整的建筑。為了測試這臺大型打印機，恩里科為諾曼#8226;福斯特公司在阿布扎比建造的全球首個綠色烏托邦“馬斯達爾城”，打印了一部分建筑的骨架外墻，結果證明完全可行。據此，歐洲太空總署與恩里科商討打造一部新的3D打印機，以便未來供人類在月球上建造房屋。

不久前，英國南安普頓大學的幾個年輕人又發明了一種3D打印的新用途：打印飛機。值得慶賀的是，他們制造出的飛機已經成功試飛。

安迪#8226;基恩和吉姆#8226;斯坎蘭潛心研究無人機技術，希望以最簡便的方法制造出可以勝任勘探、郵遞等任務的無人機。于是他們利用3D打印技術打造了一架無人機。這架無人機的制造成本為5000英鎊，總共耗費了兩天時間，3D打印技術制造了其機身的5大模塊，而最關鍵的動力模塊仍然是跟普通的航模一樣的。

2011年，世界首款“打印汽車”也正式亮相，這款被命名為“Urbee”的打印汽車，底盤為不銹鋼制成，包括玻璃嵌板在內的所有外部組件都是通過大型3D打印機生產。它擁有橙紅色車身，三輪、雙座位，扁長圓的外形顯得小巧可愛。據項目主管吉姆#8226;侯爾稱，這款3D打印汽車用電和汽油作為混合動力，百公里耗油1.17升，車速可達每小時100公里至110公里，車內安裝太陽能電池板，可向電動引擎提供動能。

服裝領域的設計師也對3D打印技術抱有同樣的興趣。2010年，荷蘭服裝設計師 Iris van Herpen在阿姆斯特丹時裝周上首度發表以3D打印方式創作的“Crystallization”時裝，讓3D打印正式跨入時尚設計。在時尚領域探索的還有Continuum Fashion，該品牌設計出首件3D打印比基尼。這件名為N12的比基尼可以說是時尚界的新開拓，它并不是高級定制或概念服裝，而是以成衣的形式出現。這件比基尼完全采用尼龍面料，面料上有成千上萬的圓環通過細小的彈簧連結，讓它能夠更貼合于人體線條，不再受限于傳統罩杯剪裁。

想要什么就打印什么

3D打印機既然如此好用，也許，人人都想擁有一臺吧！但目前，3D打印機造價十分昂貴，這給其進入家庭帶來了困難。2006年10月，美國康奈爾大學兩位科學家伊夫#8226;梅侖、霍德#8226;利普森為此發起了一個專門研制低成本的家用3D打印機的項目。

經過一段時間努力，科學家們研制出一臺低成本的3D打印機（原材料價值2400美元），并通過網頁發布了其構造說明，希望網友能參與和改良設計。梅侖認為，既然要讓這種技術進入千家萬戶，其設計就要盡可能簡單。

2009年4月，倫敦科學博物館展出了Fab@home實驗室用3D打印機制作的手電筒——除了電池，其所有的東西都是打印出來的。2010年底，該實驗室又研制出一款3D食物打印機——只需將食材和配料放入容器，然后輸入菜譜，接下來的一切就不用操心了。

在不久的將來，食物打印機極有可能入主年輕人的廚房，無論是小菜還是大餐，只需幾分鐘就能輕松搞定。家里的餐具也不用買，樹脂碗盤可以隨意打印出來。

愛美的女人們可以隨心所欲設計首飾、箱包和鞋襪，然后打印出來；孩子的玩具也可以自己設計、自己制造；蠟像也不是名人的專利了，普通人也可以驕傲地復制自己的“光輝形象”……

曾經，美國科幻作家羅伯特#8226;希克利寫過一個“萬能制造機”的故事，故事里人們帶著一臺“萬能制造機”飛往太空，只要對著機器下個指令，就能隨心所欲得到想要的東西。而今，隨著未來科技的發展，人人都可能會擁有一個萬能制造機，“想要什么就打印什么”。

Tips：

3D 打印原理其實很簡單，首先，將物品轉化為 3D 數據，然后逐層分切，針對分切的每一層構建，分層打印。打印時，粉末會一層層地被特殊的膠水粘合，按照不同的橫截面圖案固化，一層層疊加，像做蛋糕那樣創建三維實體，最終一個完整的物品就會在粉末槽里成型。