周　強(qiáng)

未來20 年內(nèi)，社會(huì)各方面將會(huì)發(fā)生巨大的變化，正所謂科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，各項(xiàng)事物的發(fā)展均離不開科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，一些諸如3D 的全新技術(shù)，20 年后會(huì)走向成熟和低成本的應(yīng)用，而且將會(huì)在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，更加完美。

一個(gè)懶腰，咔嚓！——沒錯(cuò)，你又一屁股壓在自己的眼鏡上了。也難怪，你總喜歡把它隨手放到床上，它總會(huì)出現(xiàn)在房間的任何角落。你心里那個(gè)自責(zé)的聲音小聲嘀咕。這一下，就像剛被大象的足猛地踏過一樣，鏡片變成了無數(shù)閃亮的小玻璃??補(bǔ)救措施：你只能冒冒失失，硬著頭皮，在擁擠的公交車?yán)锶棠鸵暳δ：募灏?，氣急敗壞地趕到眼鏡店，祈禱能夠盡快配出一副和你鏡架款式相當(dāng)?shù)溺R片?？傊?，這真不是一個(gè)快樂的周末！

不過，這種煩心事很快就可以得到解決。你只需打開電腦，結(jié)合你眼睛近視程度的情況，上網(wǎng)找到鏡片資料的描述文件（瞳距、折射率、光心距等）。有了這翔實(shí)的資料和圖紙，你只需確定用什么材料，玻璃、水晶還是樹脂，然后點(diǎn)擊3D 打印機(jī)程序中的“打印”鍵，鏡片的制造就開始了！“打印”完成后，你就能馬上得到實(shí)物，那就像從烤箱中取出水果派一樣簡單??一會(huì)兒工夫，你的鏡片完好如初了！

不可思議，不是嗎？而且這并不是科幻，因?yàn)橹圃炝Ⅲw物件的3D打印機(jī)已經(jīng)存在。用于識(shí)別假冒產(chǎn)品的凸版防偽印刷，我相信大家早已經(jīng)見過。還有就是，許多工業(yè)企業(yè)(汽車、飛機(jī)制造商)在工廠和車間里使用這類設(shè)備也已近20 年了。這些機(jī)器運(yùn)用的是20 世紀(jì)80年代在美國研發(fā)成功的激光固化快速成型技術(shù)。它通過紫外線激光照射液態(tài)樹脂，使其凝固，從而自動(dòng)加工物體。激光的優(yōu)勢在于其光束很窄，可以精確地按照目標(biāo)物體的輪廓使樹脂等材料固化。在激光的加工下，物體就像千層餅一樣，一層又一層地在機(jī)器中逐漸成型。

超級千層餅

手表、手機(jī)、遙控器??不久的將來，你在家就能隨時(shí)隨地“打印”出這些零碎的小物件。那么，首先你要做的是通過電腦輔助繪圖程序，在電腦上繪制你要制造的物件的3D 模型，或者到相關(guān)網(wǎng)站上下載該物件的3D 信息。然后，將圖像轉(zhuǎn)換為專門用于激光固化快速成型的格式。

現(xiàn)在必須在電腦上將物件在空間中準(zhǔn)確定位和分層。這一步驟用于確定在制造過程中對物件起支撐作用的底座。接著，電腦程序?qū)⑽锛殖珊芏鄬樱锛缤兂梢粋€(gè)“超級千層餅”，其中每一層只有100 微米厚。經(jīng)過分層，機(jī)器就能一層層地進(jìn)行“打印”了。

對于工業(yè)生產(chǎn)來說，激光固化快速成型具有巨大優(yōu)勢：它能使圖紙上的簡單理念迅速轉(zhuǎn)化為可以拿在手上從各個(gè)角度觀察的具體實(shí)物。在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品初期時(shí)特別有用。以電信器材生產(chǎn)商為例。在批量生產(chǎn)某種新型手機(jī)前，設(shè)計(jì)者希望看到“真實(shí)”的手機(jī)原型。這樣可以檢測其手感，評估其靈便與否。但不要以為激光固化快速成型只能用于生產(chǎn)模型！某些汽車生產(chǎn)商，如雷諾公司早已將這一技術(shù)運(yùn)用到汽車車身的一些部件或儀表盤的生產(chǎn)中。事實(shí)上，它們用極其堅(jiān)固的材料制造，可以直接裝配到F1方程式賽車上。

大眾的價(jià)格

總之，激光固化快速成型機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域已不可或缺。但這些設(shè)備有時(shí)寬達(dá)2 米，往往體積過于龐大。這種“大衣櫥”式的設(shè)備置身于車間中沒有問題，但在辦公室或房間里卻顯得甚為臃腫??于是，人們動(dòng)起了腦筋，將這種技術(shù)應(yīng)用于體積更小的機(jī)器，以制造小型的物件。這就是我們講了半天的3D 打印機(jī)，它可以像其他辦公設(shè)備一樣，連接到一個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)上。只是到目前為止，這種設(shè)備仍很昂貴，價(jià)格在5萬歐元以上！

但這種機(jī)器馬上就要降價(jià)了，目前市場上最新產(chǎn)品(用樹脂制造物品)以不到1 萬歐元的價(jià)格在歐洲市場推出。當(dāng)然，這一價(jià)格還是相當(dāng)可觀。但不管怎樣，真正的技術(shù)發(fā)燒友決不會(huì)猶豫，就像在幾年以前，他們以這種價(jià)格購買等離子電視機(jī)一樣。價(jià)格將繼續(xù)下調(diào)，預(yù)計(jì)5 年內(nèi)，3D打印機(jī)的價(jià)格將降至2 000 歐元。到了這個(gè)階段，普通大眾就會(huì)開始關(guān)注這類產(chǎn)品了。在此之前，我們甚至可以不用花大價(jià)錢，在家里DIY一臺(tái)機(jī)器。

自制打印機(jī)

等不及了？想現(xiàn)在就擁有3D打印機(jī)嗎？美國康奈爾大學(xué)的學(xué)者們?yōu)槟阍O(shè)計(jì)了一套方案!他們創(chuàng)立了一個(gè)“在家制作”的計(jì)劃，使你可以在自己家中制造3D 打印機(jī)。注意，首先你得看得懂英語說明書，而且還要對這一項(xiàng)目感興趣。如果是這樣，那你就可以直接進(jìn)入他們的網(wǎng)站了，那里什么都有，從打印機(jī)編程到零件組裝過程。零件可以在網(wǎng)上購買。一套組裝3D 打印機(jī)零件的價(jià)格約為2 400 美元，比成品打印機(jī)便宜多了!以這種價(jià)格，不必再顧慮什么了，挽起袖管，行動(dòng)起來!研究人員稱，將機(jī)器組裝完成一般需要一天的工作量。那就和工具箱一起過個(gè)充實(shí)的周末吧!

當(dāng)然，辛苦歸辛苦。不過，當(dāng)你看著你組裝的3D 打印機(jī)在制造各種例如啤酒瓶、手表鏈之類的小東西時(shí)轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去就已經(jīng)夠酷了。打印頭其實(shí)就是一種噴射器，可以在里面裝上隨便什么材料。如果要制造一件“傳統(tǒng)”物品，最好是某種能在空氣中凝固的材料。但你也可以用很多其他材料找樂子。用于制造3D物品的材料，其組成分子需要能夠在液體中自由移動(dòng)。用紫外線照射這種制劑，即用大量光子對其進(jìn)行轟擊。于是，這種攜帶光能的基本粒子將其能量轉(zhuǎn)給組成材料的分子。結(jié)果，這些組成分子相互鏈接，形成長鏈，即聚合體：這一建筑游戲最終生成一個(gè)巨大的3D網(wǎng)絡(luò)，成為固定和凝結(jié)的框架。

家庭必備品

要制造體積較小的物體，3D打印機(jī)是理想的方式。安坐家中，就能借助打印機(jī)，自己造出踩碎的配件。對，一臺(tái)3D打印機(jī)！就像吞下成打紙張的打印機(jī)一樣，它也只是計(jì)算機(jī)的一種外圍設(shè)備。但這種打印機(jī)可以使我們足不出戶，在家里就制造出立體的物件！3D 打印機(jī)將帶來一場革命，甚至在烹飪方面!

20 年后，也許3D 打印機(jī)像彩電、冰箱、計(jì)算機(jī)一樣，將成為許多家庭必不可少的一部分。到那時(shí)，一切就將變得如此簡單：按下按鈕，就能造出幼兒玩具、遙控器外殼，或是為午后野餐制作刀叉、筷子、塑料杯甚至食物了！