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    想要什么就有什么,是人类一个美丽梦想。3D打印技术的出现,让梦想照进了现实。你能想象吗?房子能打印,飞机能打印,衣服能打印,甚至食物也能打印……
    
    时下,“3D”概念在全球可谓火得一塌糊涂。在2011年初,英国《经济学人》杂志封面文章介绍了3D领域又一前瞻性产品 ――3D打印机(3D Printers),称之为改变未来世界新的创造性科技。其封面那把用3D打印机打印出来、可演奏美妙音乐的小提琴,让人无限遐想。不仅如此,如今越来越多的东西可以被打印出来,房子能打印,飞机能打印,衣服能打印,甚至食物也能打印……人类的生活、工作、思维方式,都将因3D打印机而发生颠覆性改变。
    
    敢设计就敢制造
    所谓3D打印机,就是可以“打印”出真实物体的一种设备。之所以称为打印机,是因为其参照了传统打印机的技术原理――“打印”过程是分层加工的,与喷墨打印十分相似。
    其实,3D打印的概念并不算新鲜,早在几十年前就提出了,只是那时主要用于航天、医疗和汽车工业的模型制作。上世纪70年代,随着3D计算机辅助设计的兴起,设计师能在电脑软件中看到虚拟的三维物体,但要将这些物体用黏土、木头或金属做成模型则是一个缓慢而费钱的过程。以美国著名鞋业公司Timberland为例,哪怕仅仅是制作一个鞋底模型,也会消耗一周的时间,费用大概为1200美元。
    于是,“快速成型”机应运而生,这就是3D打印机的前身。相比快速成型而言,3D打印在技术上并没有太大区别,只是形体和概念上的进步。
    根据3D打印机的原理,只要电脑能设计出产品,或是对原来的物体进行360度的扫描,打印机就能根据图纸把它制作出来。2010年9月,网络上曾出现这样一个视频――“日本3D打印机问世,立体物瞬间复制”。在视频中,科技人员将石膏粉注入3D打印机,现场复制了一个哈密瓜,无论颜色、纹路、大小都和原来那个一模一样。
    
    蓬勃的3D打印服务业
    如今,3D打印服务业在世界各地蓬勃发展,最有名的莫过于一家名为Shapeways的公司。这家公司提供在线3D打印服务,网友不仅可以像钢铁侠中的男主角制造战衣那样,在屏幕上折叠、翻转、修改自己的虚拟设计;还可以将这些构想的虚拟的东西制造出来变成现实,并送到眼前。网站上展示的设计稀奇古怪,有钟表、珠宝、神奇的魔方等,材料从不锈钢到玻璃、塑料和沙石,顾客包括个人和商店老板,很多商店老板定制珠宝饰品、礼品和小配件等在店里销售。
    除了Shapeways,3D 打印机的生产厂商之一3D Systems也设立了一家合资公司Mqast,这家公司支持用铝和不锈钢来打印。
    很多设计师也开始用3D打印机做一些有趣的事情,比如修补一个破玩具,耐克、阿迪达斯等公司用它们来打印新的运动鞋模型,在福特、保时捷、摩托罗拉、诺基亚、惠普等公司的研发生产线上,也能看到它们的身影。
    英国《每日电讯报》曾有篇这样的报道,英国数码成形公司正向大型企业推销3D打印机。该公司的萨瓦什•马赫达维博士说,3D打印技术可以改变设计方式。比如,商店安装3D打印机,顾客可以自己设计首饰甚至衣服和鞋子,自己定制形状、颜色和材质,然后再打印出想要的东西。这既能使顾客免除遍寻不着的苦恼,还使得每一件商品更具独特性。
    有人说,以后木匠工作时,只需带一台3D打印机就可以喝茶看报纸去了。3D打印机更是开车族的福音,它能快速打印出各种汽车零部件,免去上维修店修车的麻烦。此外,3D打印机某一天也会进入医院。自2009年瑞士科学家首次用3D打印机复制人体骨骼后,加拿大科学家随后也宣布研制成功“骨骼打印机”。
    而在中国,第一家提供3D打印服务的公司也在杭州出现了。只要用户提供3D数据,选择建造材料,他们就可以将其设计变成实体。“我们的客户很多,微软在这里打印过新品模型,建筑事务所、中国美院建筑系,还有一些工艺品公司、设计公司、文物研究所等,都在这里打印过。”杭州铭展网络科技有限公司的技术总监金涛说。
    
    疯狂的设计师
    3D打印的诞生,为疯狂的设计师们找到了灵感的出口。
    2010年3月,英国 Monolite UK Ltd.公司老板,同时也是发明家的恩里科•迪尼向媒体宣布,经过4年的研发,他已成功研制出一种名为“D Shape”的大型3D打印机,它能够打印出一幢完整的建筑。为了测试这台大型打印机,恩里科为诺曼•福斯特公司在阿布扎比建造的全球首个绿色乌托邦“马斯达尔城”,打印了一部分建筑的骨架外墙,结果证明完全可行。据此,欧洲太空总署与恩里科商讨打造一部新的3D打印机,以便未来供人类在月球上建造房屋。
    不久前,英国南安普顿大学的几个年轻人又发明了一种3D打印的新用途:打印飞机。值得庆贺的是,他们制造出的飞机已经成功试飞。
    安迪•基恩和吉姆•斯坎兰潜心研究无人机技术,希望以最简便的方法制造出可以胜任勘探、邮递等任务的无人机。于是他们利用3D打印技术打造了一架无人机。这架无人机的制造成本为5000英镑,总共耗费了两天时间,3D打印技术制造了其机身的5大模块,而最关键的动力模块仍然是跟普通的航模一样的。
    2011年,世界首款“打印汽车”也正式亮相,这款被命名为“Urbee”的打印汽车,底盘为不锈钢制成,包括玻璃嵌板在内的所有外部组件都是通过大型3D打印机生产。它拥有橙红色车身,三轮、双座位,扁长圆的外形显得小巧可爱。据项目主管吉姆•侯尔称,这款3D打印汽车用电和汽油作为混合动力,百公里耗油1.17升,车速可达每小时100公里至110公里,车内安装太阳能电池板,可向电动引擎提供动能。
    服装领域的设计师也对3D打印技术抱有同样的兴趣。2010年,荷兰服装设计师 Iris van Herpen在阿姆斯特丹时装周上首度发表以3D打印方式创作的“Crystallization”时装,让3D打印正式跨入时尚设计。在时尚领域探索的还有Continuum Fashion,该品牌设计出首件3D打印比基尼。这件名为N12的比基尼可以说是时尚界的新开拓,它并不是高级定制或概念服装,而是以成衣的形式出现。这件比基尼完全采用尼龙面料,面料上有成千上万的圆环通过细小的弹簧连结,让它能够更贴合于人体线条,不再受限于传统罩杯剪裁。
    
    想要什么就打印什么
     3D打印机既然如此好用,也许,人人都想拥有一台吧!但目前,3D打印机造价十分昂贵,这给其进入家庭带来了困难。2006年10月,美国康奈尔大学两位科学家伊夫•梅仑、霍德•利普森为此发起了一个专门研制低成本的家用3D打印机的项目。
     经过一段时间努力,科学家们研制出一台低成本的3D打印机(原材料价值2400美元),并通过网页发布了其构造说明,希望网友能参与和改良设计。梅仑认为,既然要让这种技术进入千家万户,其设计就要尽可能简单。
     2009年4月,伦敦科学博物馆展出了Fab@home实验室用3D打印机制作的手电筒――除了电池,其所有的东西都是打印出来的。2010年底,该实验室又研制出一款3D食物打印机――只需将食材和配料放入容器,然后输入菜谱,接下来的一切就不用操心了。
     在不久的将来,食物打印机极有可能入主年轻人的厨房,无论是小菜还是大餐,只需几分钟就能轻松搞定。家里的餐具也不用买,树脂碗盘可以随意打印出来。
     爱美的女人们可以随心所欲设计首饰、箱包和鞋袜,然后打印出来;孩子的玩具也可以自己设计、自己制造;蜡像也不是名人的专利了,普通人也可以骄傲地复制自己的“光辉形象”……
    曾经,美国科幻作家罗伯特•希克利写过一个“万能制造机”的故事,故事里人们带着一台“万能制造机”飞往太空,只要对着机器下个指令,就能随心所欲得到想要的东西。而今,随着未来科技的发展,人人都可能会拥有一个万能制造机,“想要什么就打印什么”。
    
    Tips:
    3D 打印原理其实很简单,首先,将物品转化为 3D 数据,然后逐层分切,针对分切的每一层构建,分层打印。打印时,粉末会一层层地被特殊的胶水粘合,按照不同的横截面图案固化,一层层叠加,像做蛋糕那样创建三维实体,最终一个完整的物品就会在粉末槽里成型。

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