高翔宇
如果有一天,想要一件新玩具,不用去商店購買,而是下載一份圖紙,在自家的打印機(jī)上把玩具打印出來……
這一切會很遙遠(yuǎn)嗎?
答案是:近在咫尺!
“3D打印”這個詞語剛出現(xiàn)的時候,很多人和你一樣,只是當(dāng)作奇聞異事而已。但隨著樓房、汽車甚至腎臟都可以被3D打印出來后,人們對這項技術(shù)真的刮目相看了。
3D打印技術(shù)最早被稱作快速成型技術(shù)。它的原理與打印機(jī)相似,所以被稱為3D打印。和普通打印比較,它可不是稱謂上多了一個3D,而是打印的“墨汁”完全不同。
不要驚訝,任何材料只要能夠變成半流體,容易固化,都可以作為3D打印機(jī)的“墨汁”。比如:樹脂、尼龍。
這些并不稀奇,但當(dāng)你得知沙石、食物甚至金屬、細(xì)胞都可以作為“墨汁”,你是否會驚訝地張大嘴巴?
通天本領(lǐng)
2011年9月,世界上第一輛“3D打印汽車”在加拿大亮相,取名為“Urbee”。這是一輛三輪、雙座的混合動力車,使用電池和汽油作為動力。雖然單缸發(fā)動機(jī)制動功率只有8馬力,但是,由于小巧輕便,最高時速可達(dá)112公里。
2012年4月,3D房屋打印實驗在美國南加州大學(xué)進(jìn)行。實驗證明,打印一幢200平方米的房子,只需要20小時。當(dāng)然,這只是一座房子的框架,并不包括桌椅沙發(fā)哦。
2012年開始,科學(xué)家宣布3D打印進(jìn)入井噴年代。
不僅汽車房屋,一些機(jī)構(gòu)還開始嘗試皮膚、肌肉和血管片段等活體組織試驗。
科學(xué)家們的想法很簡單,如果3D打印機(jī)能夠使用人體自身的干細(xì)胞打印出腎臟、肝臟、心臟,那么,器官移植后出現(xiàn)排異反應(yīng)的可能性將會大幅降低。
目前,這些人體器官早已被打印出來,開始謹(jǐn)慎地用于臨床實驗。
可以預(yù)見,3D打印將對世界產(chǎn)生顛覆性影響!
沒,那么簡單
如果你認(rèn)為,3D打印其實很簡單,那可就大錯特錯了。
3D打印,有兩個不簡單。
首先是核心的要素——“圖紙”不簡單!
要想得到完美的打印實物,我們需要在電腦里構(gòu)建精準(zhǔn)的三維模型,也就是“3D圖紙”。
不過,3D圖紙設(shè)計可不是一般人能夠做到的。
在美國布魯克林第三大道,有一家全世界最棒的3D打印公司——BotCave。
這里有125名員工正在生產(chǎn)面向未來的3D產(chǎn)品。他們甚至引進(jìn)新設(shè)備,出售家用3D打印機(jī)。《星球大戰(zhàn)》中尤達(dá)大師的頭像就是網(wǎng)友用家用3D打印機(jī)打印出來的,細(xì)節(jié)完美,形象逼真。
但是,你知道嗎?這125名員工最特別的地方在哪里?正是3D圖紙設(shè)計!
有了他們,就可以得到心中所想的3D產(chǎn)品了嗎?
當(dāng)然不是!
就算你擁有最棒的設(shè)計師還不足夠。因為,3D打印與普通打印的區(qū)別就在于“墨汁”的局限。
“墨汁”是制約3D打印技術(shù)的最大瓶頸。前面已經(jīng)說過,3D打印需要的材料必須是加熱或激光照射后能夠變成流體、半流體,成型后有能力立刻固化。擁有這樣條件的材料目前并不多見。
盡管使用材料的范圍會擴(kuò)大,但不會囊括所有。因為,每一種材料都有其自身化學(xué)特性,并不是都能實現(xiàn)液化、固化之間的轉(zhuǎn)換。
就算可以轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)生產(chǎn),也不能百分之百保證產(chǎn)品品質(zhì)!
例如,生命科學(xué)家想利用干細(xì)胞打印器官,干細(xì)胞如何液化、固化轉(zhuǎn)換就是個大問題。即使轉(zhuǎn)換成功,還能保證正常機(jī)能么?所以,目前3D打印的器官產(chǎn)品,科學(xué)家使用時非常審慎。
換句話說,3D打印的發(fā)展體現(xiàn)了“墨汁”的決定作用。
當(dāng)只能使用塑料、石膏的時候,3D打印的應(yīng)用主要局限在樣品模型制作;當(dāng)它能使用鈦合金的時候,才可以直接打印出飛機(jī)。如果未來幾年,土壤、巖石、細(xì)胞等都能成為“墨汁”,并且檢驗無副作用,那么,再造一個世界才能成為可能!
隱憂如影隨形
如同核反應(yīng)既能發(fā)電、又能破壞一樣,3D打印技術(shù)也讓人們產(chǎn)生了一系列隱憂,它可以打印好的東西,也可以打印不好的東西。
在美國,一些簡單的槍支彈藥已經(jīng)被輕松打印出來。
在德國,一名警察還成功打印出了手銬的鑰匙,并成功開鎖。
如果這一切無止盡地蔓延開來,指紋門鎖也會形同虛設(shè),因為復(fù)制相同的3D指紋絕對不是難事。
是否會有一天,天空和海洋也可以被3D打印出來?誰知道呢!