世界上最難受的事之一就是餓肚子,相信肚子咕咕叫的滋味大家都深有體會。一只名叫“立立”的丹頂鶴前些日子一直餓肚子——它的喙,也就是嘴巴,因為和同伴“打架斗毆”折斷并壞死,無法開閉,無法進食。
可憐的立立才開始它的“鳥生”,就忍饑挨餓,全靠工作人員插管投喂,每天花2、3個小時不說,還不能享受到食物的美味。
萬幸的是熱心的人類出手了!醫生決定為立立安裝一個“新嘴巴”——3D打印的喙。
3D大家都不陌生,打印也同樣熟悉,合起來又是什么東東?能讓立立好好進食嗎?
原來3D打印全靠3D打印機實現,而這種機器早在20世紀80年代就已經出現了。經過30多年的發展,慢慢成熟起來。立立安裝一個“新嘴巴”完全不是夢!
大家平常用打印機打印資料,原理是打印機把固體的墨粉或者液體的墨水,按照文字、圖片的樣子噴在薄薄的紙上。因此有些剛剛打印出來的資料用手指狠狠地搓會掉墨,手指也會被染色。
3D打印機用的“墨”并不是真的墨粉或者墨水,而是金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”。這些材料有的是粉末狀,有的是液體,但都要迅速固化,否則打印出來的東西會變形。
有了“墨”,打印在哪里呢?3D打印機和我們平時用的打印機不同,它不需要把墨噴在一張張紙上,而是直接噴“墨”在空中,讓“墨”一層層堆積起來,形成立體的,有形狀的“墨堆”。
別小看每次噴出的0.1mm厚的“墨”,堆積起來可以變得十分高大。字典的形狀是長方體,但分開來看,是由一頁頁薄薄的長方形的紙“堆積”成的。把黃瓜切成一個個薄片堆積起來,也能維持黃瓜的獨特體型。3D打印機噴出的“墨層”,每一層都不一樣,最終堆積出形狀各異的物件。
立立的嘴巴即便形狀特殊,只要能拆分成一層層的形狀,就可以用“層層堆積”的原理進行3D打印。
這下大家放心多了吧??墒?D打印機如何知道立立的嘴巴是怎么分層的呢?
這就要靠計算機輔助設計(CAD)或計算機動畫建模軟件建模,再將建成的三維模型“拆分”“切片”成一層層的平面數據,并把這些數據傳送到3D打印機上,3D打印機會把拆分好的平面再一層層堆疊起來,直到一個物體成型。
不過,有些精細的地方是打印不出來的,還需要人工打磨才能完美。
醫生們根據丹頂鶴嘴巴的形狀,在電腦中給立立“量身定做”合適的三維數字模型,然后傳輸到3D打印機里,耐心等待一層層“墨”堆積就可以了。
立立的3D打印嘴巴,用了又輕便,又結實的鈦合金做“墨”。經過多次打磨、調試,立立終于安裝上了新嘴巴,不僅能吃它最愛的小泥鰍,還能“打遍鶴群無敵手”了。
立立的“鳥生”圓滿了,那3D打印在現實生活中對大家有什么作用呢?在好萊塢大片《十二生肖》中,成龍佩戴了掃描手套來掃描劇中十二生肖銅像,通過專業設備將所掃描的銅像完美打印,這也是3D打印在文物修復中的應用啊。
如果不幸磕斷了牙齒,或者粉碎性骨折,大家都可以用3D打印“長出”新牙齒、新骨頭。
3D打印可以做出任何形狀的東西,大家腦海里天馬行空的想象物體都能通過它來實現。
不如現在就想象一下要打印什么吧。立立都能用上3D打印的新嘴巴,相信大家很快也能自己動手進行3D打印了。