魔幻般的3D打印

美國科幻作家羅伯特·希克利曾經描寫過關于“萬能制造機”：一臺奇特的大機器，機身上雜亂地安裝著刻度盤、小燈和各種指示表。故事的主角之一阿諾爾德站在機器前，按下按鈕，對著機器響亮而清楚地說：“我要硬鋁螺帽，直徑為4厘米。”接到指令，機器發出低沉的轟鳴聲，燈光閃爍，閘板緩緩打開，眼前赫然出現了一顆閃光發亮已經制好的螺帽。

羅伯特沒有想到今天的3D打印機已將他書中的幻境變為現實，3D打印機魔幻般地打印出各種產品，正快速地改變我們的生活和觀念。

什么是3D打印機

3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，3D打印機打印的物體是三維立體的，而且打印材料不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”。

那么它是怎么打印的呢？

要打印一個東西，你首先要有一幅3D立體圖，配套的軟件會把這幅圖上的物體進行一系列數字切片，并將切片信息傳送到打印機。打印噴頭立刻啟動，根據切片信息，一層層極薄地堆疊出立體物件。

這臺Objet3D打印機大小就如同雙缸洗衣機那樣，它使用光敏樹脂作為“墨水”，這是一種遇紫外線照射會立刻變硬的特殊材料，另外一種填充材料也不可少，它在打印中起支撐作用。

在電腦三維數據圖像的控制下，打印機的6個噴頭以16微米的厚度，一層層噴出液態材料。物體的部分使用光敏樹脂，其余部分則噴出填充材料，每噴一層，就進行一次紫外線照射，液態材料隨即變硬。

就這樣，一個物體從打印機“肚子”里拿出來了，它就是3D打印的產品。

想象無窮的3D打印

不久前，世界首臺3D打印巧克力制造機已經問世，并在試用后受到廣泛好評。想不想嘗嘗美味的打印食品呢？或許在不久的將來，很多模樣精致的食品就是用3D打印機“打印”出來的。當然，到那時可能人工制作的食品會貴很多倍。

荷蘭的服裝設計師使用3D打印機來為嘎嘎小姐等明星進行時尚設計。一些公司使用3D打印機制作了華麗的高跟鞋，讓人心動不已。有人還用麥克博特公司的3D打印機創造了第一款3D打印版的比基尼和眼鏡，成為2012年時裝周上的佳話。

未來，外出旅行忘記帶牙刷了，沒關系，只要一按打印機的按鈕，就可以打印一把牙刷出來。這聽起來像是科幻電影，不過卻是真實存在的。到那時，3D打印真的會挑戰人類的想象力：建造樓房不需要水泥和工人，而是用3D打印機直接打印出來；茶壺、水杯、桌子都可以隨心設計，隨時打印……這就意味著現有的生產模式從此改變，你所能想象到的東西都可被打印出來！

打印的飛機你敢乘嗎

一批設計師們聚在一起合作打造了一種概念型飛機，這種飛機的部件可以用 3D 打印來實現，不過要等到2050年才能達成目標。

到那時，用3D技術打印出來的飛機你敢乘坐嗎？

要知道，現在的很多3D打印機只能打出比較小的部件，比如軸承等。而飛機是龐然大物，未來將會有機庫那么大的打印機，這臺龐大的打印機長約80米，寬也有80米。

制造飛機選用的部件來自3D打印，其原因在于3D打印不僅可以大幅縮減成本，而且對比傳統工藝打造出來的部件，3D 打印造出的部件要輕65%。

同時，他們還發布了一個概念飛機的影片說明，可以看到這款飛機使用了很多新的技術。比如飛機側面的外殼是透明的，可以讓你直接觀看下方的景色。此外，飛機擁有百分百可以回收利用的機艙，獨特的座椅可以吸收乘客身體產生的熱量并加以利用。

打印一輛汽車

最近，人們將3D打印技術應用在汽車制造業，用3D打印機造出了一輛汽車。這輛車的車身不是沖壓制成，而是用一臺連接到電腦的3D打印機打印出來的。

這輛名為“Urbee”的汽車，是部分采用3D打印技術制造的；而全部采用3D打印技術制造，目前還不可能。

“Urbee”的車身是橙紅色的，有三個輪子，扁而圓的外形顯得小巧可愛，很有未來感，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打印設備生產。用電和汽油作為混合動力，100千米耗油1.17升，車速可達每小時100千米至110千米。

2009年底，澳大利亞和美國有兩家公司宣布，由他們共同研發的全球首臺商業化3D生物打印機正式問世。科學家應用噴墨技術原理探索“打印”活體細胞的方法。

科學家從成年病人的骨髓和脂肪中提取出干細胞，利用不同的生長因子將其分化成不同類型的細胞，然后將這些細胞弄成液滴，一滴“細胞液滴”中大約包含1萬～3萬個細胞。

打印時，3D生物打印機有兩個打印頭，每個針孔都能利用空氣壓力噴射出細胞和一種黏性聚合物，使射出的細胞結合成生物的結構。

打印操作的底座會隨著打印的進程自動下移，從而完成層層打印過程。打印過程中，誤差可以控制在20微米以內。然后，在這個骨架之上，自然生成的細胞開始重新組織、融合，最終形成一個完整的器官。因為3D生物打印機使用來自患者身體的細胞，所以得到的器官可以顯著降低排異反應。

利用這種方法，我們能制造出任何人體器官細胞的纖維結構。例如你擦破了皮，它們能重造皮膚細胞。