它可以打印出你想要那座房子,它可以打印出人體的器官,甚至在不遠的將來,它可以為你打印出一個女朋友……它就是傳說中的3D打印機。

    3D打印技術(shù)正日漸應(yīng)用在工業(yè)設(shè)計、航空航天、醫(yī)療、軍工等各個領(lǐng)域;小到一枚戒指、一朵玫瑰花,大到航天航空中使用到的零部件,3D打印技術(shù)正在給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來顛覆性的變革。在今年的夏季達沃斯論壇上,3D打印也稱為了全場關(guān)注的焦點。

    你想要的咖啡杯

    你想要的耳機

    你想要的高跟鞋

    你想要的房子……

    仿佛灰姑娘里的造夢仙女走進了現(xiàn)實,3D打印機正以逆天之勢,創(chuàng)造出許多我們曾經(jīng)不敢想象的可能。

    太逆天!3D打印究竟是個啥?

    相信很多人像小編一樣很傻很天真地以為,3D打印機就是像辦公室里的打印機一樣,按一下按鈕就能打出需要的文檔。

    實際上,3D打印是一門很復(fù)雜的技術(shù),它也被叫做增材制造、快速成型技術(shù),它以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體,將目標(biāo)一層層的制造出來。

    普通打印機的打印材料是墨水和紙張,而3D打印機內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是實實在在的原材料。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術(shù)原理,因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。

    3D打印的逆天之處在于,傳統(tǒng)制造方法是通過消減原材料來創(chuàng)造需要的形狀,而它卻正好相反。

    從宏觀角度來講,3D打印將改變世界上的貨物制造方式。早期的3D打印很昂貴,并且難以掌握。但是Makerbot 和3D systems 提供的個人3D打印機,家庭制造已經(jīng)成為現(xiàn)實。在前期投資之后,你就可以自己制作家庭用具,眼鏡,玩具,珠寶,鞋子以及更多,這項技術(shù)也有著日臻成熟之勢。你可以想象這樣一個未來的市場:你購買材料和設(shè)計自己制造產(chǎn)品,而不是購買在線購買一個產(chǎn)品。

    而更為激動人心的是,3d打印技術(shù)在建筑業(yè)、醫(yī)療界的運用,很有可能成為人類生活方式的又一次變革。

    現(xiàn)場打印出一座房子?這不是夢!

    2013年2月,英國倫敦Softkill Design建筑設(shè)計工作室首次建立了一個3D打印房屋概念,3D打印房屋需要用尼龍搭扣或者像鈕扣一樣的扣合件起到固定作用,同時借助傳統(tǒng)建造技術(shù)。這一設(shè)計概念是2012年10月在3D打印展上提出的,它并非采用固體墻壁建造,而是在骨骼基礎(chǔ)上建造纖維尼龍結(jié)構(gòu)。

    2014年8月24日,上海,10幢3D打印建筑在上海張江高新青浦園區(qū)內(nèi)交付使用,作為當(dāng)?shù)貏舆w工程的辦公用房。這些“打印”出來的建筑墻體是用建筑垃圾制成的特殊“油墨”,按照電腦設(shè)計的圖紙和方案,經(jīng)一臺大型的3D打印機層層疊加噴繪而成。3D打印機也再一次逆天地證明了,只需要一張圖紙、一臺電腦、就地取材制造的足夠“油墨”,就可以在24小時內(nèi)打印出10幢200平方米建筑。

    然而更逆天的是,前不久,北京一公司又通過3D打印技術(shù)現(xiàn)場建造了一些別墅。這些別墅真的是3D打印機現(xiàn)場打印的,而不是提前打印好然后拼接的。建筑學(xué)家表示,這可能引領(lǐng)一場住房建筑革命。

    讓人覺得欣喜的是,這些3D“油墨”原料主要是建筑垃圾、工業(yè)垃圾和礦山尾礦,另外的材料主要是水泥和鋼筋,還有特殊的助劑。被人們稱為“吃進去城市建筑垃圾或沙漠,吐出來美麗的房子”。這無疑將這些“速成”的房屋賦予了環(huán)保的深義。

    有專家表示,現(xiàn)在生產(chǎn)的各種高強度塑料保證5-10年需求是沒問題的,而且也達到了3D住房人群的要求,因為低成本,過幾年換一套完全不在話下。到時不止非洲人們,其他難民們,包括北上廣的蟻族們起碼不用住地下室了!

    耳朵,心臟,大腦,未來這些都能打印!

    如果說,打印房子只是造福了部分蟻族,那么打印器官則絕對可以稱之為人類醫(yī)療史上的里程碑。

    每年都有很多人在苦苦等待合適的組織和器官移植,而目前,醫(yī)學(xué)界已經(jīng)在致力推進3D打印器官的技術(shù),也許在不遠的將來,3D打印機就可以打印出患者需要移植的心臟、大腦、耳鼻喉……

    要打印出包含血管的模擬人體組織,打印材料是關(guān)鍵。哈佛大學(xué)Wyss研究所Jennifer A. Lewis實驗室團隊開發(fā)了三種不同的“生物墨水”:固定細胞的細胞間質(zhì)“墨水”;細胞間質(zhì)和特定細胞混合成的“墨水”;以及為了生成血管而特制的“墨水”,這種墨水有一種特殊的性質(zhì),在低溫的條件下會自動融解。

    長久以來,一直困擾研究人員的一個問題是:如何讓血液在打印的器官中流動,以保證打印器官中的細胞存活。

    今年2月份來自Wake Forest University的Anthony Atala團隊,為解決這一世界性的難題做出了巨大的貢獻。

    Atala團隊創(chuàng)建了一種新的打印模型(ITOP生物打印機),可以打印布滿小通道的骨骼、肌肉和軟骨組織,這種組織在植入小白鼠和兔子體內(nèi)之后,通道里便可以長出血管,給打印的器官提供養(yǎng)分,維持器官的功能。

    最讓人興奮的是,ITOP目前可以打印出可以在小鼠身上存活的耳朵。這表明Atala團隊使用的“生物墨水”和ITOP制造的微型通道給打印器官成活提供了合適環(huán)境。

    逆天的3D打印技術(shù),能打出新生活嗎?

    宏觀上來講,3D打印技術(shù)將帶來各行業(yè)的變革。在制造業(yè)領(lǐng)域,產(chǎn)品的制造成本會大幅降低;在不太嚴肅的考慮下,3D打印也比傳統(tǒng)制造可以提供更加多的個人化選擇。比如現(xiàn)在我們購物的時候,最不爽的就是看到自己喜歡款式的衣服或鞋子,卻被告知你喜歡的顏色沒有了。可是如果你有一個3D打印機,在買了一雙鞋子的設(shè)計文件后,除了鞋子的大體形狀,你有更多的對顏色和尺寸的選擇空間。

    不過,我們也需要面對一個問題:3D打印非常可能是偽造業(yè)的未來。偽造,是指使用別人的商標(biāo)來使仿冒的東西像真的。

    在高保真3D打印機的幫助下,人們可以非常輕易地制造一個名牌包包,這只包將很難和真品相區(qū)別。個人這樣做會觸及品牌的底線,真的噩夢是偽造者接觸到這些工具。

    此外,在生物領(lǐng)域,3D打印還面臨著倫理爭議。研究者從收集的碎屑中提前DNA,而且對特定部分的基因序列進行測序。收集到的數(shù)據(jù)隨后被輸入到一個電腦程序中,這樣就能夠通過3D打印機制造出人們真實大小的面部模型。這意味著它不僅可以克隆某個器官,它甚至可以克隆人。

    亦有人提出3D打印機在某些犯罪領(lǐng)域的使用,例如打印毒品的可能性。

    與大多數(shù)新技術(shù)運用之初一樣,3D打印機所帶來的興奮里也挾裹著人們的擔(dān)憂。3D打印在道德倫理方面的不可控性,是否會成為這項技術(shù)進一步發(fā)展的制約?這些問題能否得到有效的規(guī)避?現(xiàn)在我們還不得而知。希望未來3d技術(shù)帶給我們的是驚喜,而不是驚嚇。

    （新華網(wǎng)江蘇頻道出品）