3D打印能否改變世界

“3D打印”這一詞語在今年剛出現的時候，它只被很多人當做奇聞異事而已。但隨著打印樓房、汽車甚至腎臟的新聞出現，它開始被各路媒體連篇累牘地報道。

據亞洲制造業協會CEO羅軍介紹，3D打印技術最早被稱作快速成型技術。它制作物體的原理與打印機相似。最大不同就是“墨汁”不一樣。平面打印機使用墨粉就夠了。但3D打印機使用各種各樣的材料，包括樹脂、尼龍甚至金屬。

中科院化學研究所研究員、新材料實驗室主任宋延林說，任何材料只要能夠變成半流體，并容易固化，都可以作為3D打印機的“墨汁”，比如沙石、食物甚至細胞。把它們通過高溫或者激光的方法抽成絲狀，就可以讓打印機進行“噴墨”了。

2011年9月，世界上第一輛“3D打印汽車”在加拿大亮相：名叫“Urbee”的汽車是一輛三輪、雙座混合動力車，使用電池和汽油作為動力。雖然單缸發動機制動功率只有8馬力，但由于其小巧輕便，最高時速可達112公里。

目前，打印房屋的試驗正在美國南加州大學進行，該校教授比洛克·霍什內維斯說，一旦試驗成功，打印一幢200平方米的房子，只需要20小時。

不僅如此，一些機構正在進行打印諸如皮膚、肌肉和血管片段等簡單的活體組織的試驗，未來如果3D打印機能夠使用病人自身的干細胞制造出像腎臟、肝臟甚至心臟這樣的大型人體器官，那么器官移植后的排異反應將會大幅降低。

如此看來，3D打印對世界的改變和影響似乎會是顛覆性的。無怪乎很多人將其稱作第三次工業革命的標志。在淘寶上查詢“3D打印機”，會出現數百條結果，價格從幾千元到幾萬元不等，最便宜的要三千多元。

楊陽是中軟集團的軟件工程師，典型的“技術宅”。他在北京參加了一個叫做創客空間的組織，其中一個項目就是3D打印。據他介紹，他們所使用的3D打印機就是幾千元的“便宜貨”，打個小東西，足夠了。

機器只有一個桌子大小，有一個半透明的罩子，它連接電腦，快速“吐絲”，半個多小時的時間，一個塑料扳手就成型了。據楊陽介紹，打印這樣的扳手，差不多需要一卷塑料。到耗材市場去買，差不多需要一兩百元。這樣的制作成本，一般家庭足以支付。不過事實上并沒有那么簡單。

很多人都去關注制作的過程，而忘記了最核心的要素——“圖紙”。電腦上需要有扳手的三維建模，才可能打印出來?，F在有不少國外的相關公司會把各種建模貼到網上，例如Tinkercad等網站。而且，它們使用起來并不復雜，一張照片或其他2D圖片，都能通過程序轉換成3D圖像。還有一款名為Photofly的軟件，只要有一張自己的照片，就能把自己生成3D建模，打印一個自己的人偶也并非難事。

國內3D打印已應用于飛機

在我國，早在1991年，華中科技大學就成立了快速制造中心。

2012年10月，由亞洲制造業協會聯合華中科技大學、北京航空航天大學、清華大學等權威科研機構和3D行業領先企業共同發起的中國3D打印技術產業聯盟正式宣告成立，成為全球首家3D打印技術產業聯盟。

據史玉升介紹，我國在3D打印技術的核心領域已經與美國3D公司、以色列Objet公司等國際巨頭基本處于同一水平。

北京航空航天大學材料科學與工程學院教授王華明和研究團隊通過3D打印技術，已研制生產了我國飛機裝備中迄今尺寸最大、結構最復雜的鈦合金及超高強度鋼等高性能關鍵整體構件，并在大型客機C919等飛機研制生產中得到應用，這在世界尚屬首例。

王華明解釋說，他們所研究的技術叫做激光成型，是3D打印的最高形態。通常來講，飛機上大型復雜金屬構件，需要制定、開模具、鍛造等一系列環節。僅僅使用生產模具就需要幾十萬甚至上百萬，并且生產周期也很長。激光成型技術的使用，大規模節約了成本和時間。“特別是鈦合金這種很難加工的金屬構件，利用激光成型技術能夠直接生成一個很精致的毛坯，再進行少量加工，就可以直接在飛機上使用?！?/p>

雖然看起來很美，想起來很炫，但3D打印技術真的能改變我們的生活嗎？

“墨汁”局限打印能力

3D打印不是一項高深艱難的技術。它與普通打印的區別就在于打印材料。 在北京化工大學材料科學與工程學院教授苑會林看來，可打印材料的稀少和昂貴是制約3D打印技術的最大瓶頸。3D打印需要的材料必須是高分子材料，加熱或激光照射之后要具有流動性，能夠變成流體、半流體，成型之后有能力立刻固化。擁有這樣條件的材料目前并不多。

3D打印的發展也體現了“墨汁”的決定作用。當只能使用塑料、石膏的時候，3D打印的應用主要局限在樣品模型制作；當它能使用鈦合金的時候，也就直接打印出構件使用在飛機上。如果未來幾年，土壤、巖石、細胞等都能成“墨汁”，再造一個世界也就成為了可能。

對此，苑會林持相反觀點。“盡管，使用材料的范圍會擴大，但不會囊括所有。每一個材料都有其自身化學特性，并不是都能實現液化、固化的轉換。例如生命科學家想利用干細胞打印器官。干細胞如何液化、固化轉換，即使轉換成功，還能保證正常機能么？

槍支、武器可能泛濫

如同核反應既能發電，又能破壞一樣。3D打印技術在初期就讓人們看到了一系列隱憂，據美國《大眾科學》網站消息，一位自稱“HaveBlue”的網友在網站發文稱自己最近成功打印出真槍的部分組件，并結合真槍其他部件制作成一把槍，還在一個農場進行了試槍?！?米遠的地方都能瞄得很準，累計射擊200余次，槍身依然完好無損。”

如果手槍能夠輕輕松松打印并且成功使用，那么人人持有武器的時代就會到來。特別是在中國等大多數公民不能持槍的國家，社會問題將尤為嚴重。

不僅僅是武器，一些唯一性的東西，有了3D打印技術也不再安全。比如，手銬的鑰匙。前不久，德國的一名警察就通過掃描打印出了手銬的鑰匙并成功開鎖。當然，對于白領來說也有“福音”，指紋打卡機將會形同虛設。

打印3D技術還給醫學帶來了靈感。提取人體的干細胞制成“生物墨水”，打印出來，這在生物學家們看來，原理上說得通。如果未來實現，器官捐獻將不再需要，人類將會擺脫疾病、殘疾。

資源大量消耗

3D打印讓設計不再是設計師的專利，讓生產不再是工廠的專利。人人都可以生產東西。隨之而來的就是設計海洋、創意疲勞和信馬由韁、積極濫造。

環境保護者要頭痛了，在自由想象與創造欲望的驅動下，隨心所欲地涂鴉將帶來災難性的后果，各種耗材被民間大量使用。大量打印品的出現并快速地更新換代，會對環境造成不小的污染。盡管在制造業領域，3D打印的出現會大大節省成本、節約資源。但普通百姓的大量使用，對資源的消耗將會有過之而無不及。