《國(guó)家地理雜志》：3D打印全世界 續(xù)

撰文：Roff Smith（原文標(biāo)題：《Ctrl+P印出全世界》）
攝影：Robert Clark
   火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零件、巧克力糖偶、功能具足的復(fù)制gun、荷蘭的運(yùn)河岸房屋、設(shè)計(jì)師款太陽(yáng)眼鏡、輕巧快速的兩人座汽車(chē)、劃槳船、仿生耳原型、披薩――幾乎每個(gè)星期，日新月異的3D打印技術(shù)都有讓人驚異的新發(fā)展。
   這聽(tīng)起來(lái)象是《星艦迷航》中才會(huì)出現(xiàn)的東西（星艦上的復(fù)制機(jī)可以合成任何東西），但它正逐漸成為真實(shí)。一點(diǎn)不假，美國(guó)國(guó)家航空暨太空總署（NASA）正在國(guó)際太空站上測(cè)試一臺(tái)3D打印機(jī)，確認(rèn)它是否能在長(zhǎng)期任務(wù)中負(fù)責(zé)制造餐點(diǎn)、工具及替換零件。

這是普林斯頓大學(xué)的研究人員以聚硅氧和軟骨細(xì)胞為“墨水”打印出的仿生耳。金屬線圈負(fù)責(zé)收發(fā)可以刺激聽(tīng)神經(jīng)的電脈沖，就和人工電子耳一樣。Photograph by Frank Wojciechowski. Source: Michael McAlpine, Princeton University

這尊細(xì)節(jié)豐富、和真人等身的圖坦卡門(mén)王遺骸復(fù)制品，是先根據(jù)實(shí)體木乃伊的計(jì)算機(jī)斷層掃瞄圖以透明聚合物印制而成，之后再塑形上色，讓外表看來(lái)象是干燥脫水的皮膚。Photograph by Robert Clark. Source: Premier Exhibitions

NASA用來(lái)測(cè)試便攜式維生系統(tǒng)的模擬太空衣，有部分組件由3D打印的模具制成。Photograph by Robert Clark

建筑師漢斯‧費(fèi)爾穆倫站在阿姆斯特丹一棟運(yùn)河岸房屋（上方示意圖）以3D打印的基石上（下圖）。搭建這棟13房住宅的組塊將用一種特別研發(fā)、成分有80%為植物油的生物塑膠化合物印制。這項(xiàng)為期3年的計(jì)劃還會(huì)測(cè)試其他可打印的材料，例如用于浴室的大理石粉。Rendering by Dus Architects

Photograph by Robert Clark

政治激進(jìn)分子寇迪‧威爾森在2013年成功試射以3D打印的口徑9.65公厘單發(fā)gun“解放者”，一聲槍響傳遍世界，執(zhí)法機(jī)關(guān)也為之震動(dòng)。但這種3D打印gun有時(shí)也會(huì)失靈（上圖）。繼威爾森之后，有其他人測(cè)試過(guò)塑膠槍的設(shè)計(jì)，還有一間公司成功以金屬印出具射擊功能的白朗寧M1911口徑11.43公厘gun。Photograph by Robert Clark

以環(huán)氧樹(shù)脂印出的一體成型椅子，是模仿人體海綿狀的骨組織而設(shè)計(jì)的。Photograph by Robert Clark. Sources: Mathias Bengtsson Studio (chair design); Materialise (printing)

透過(guò)人臉模型，可以看到裝在一名病患臉部下的鈦板，這名病患因癌癥失去了頰骨、上顎及右眼。工程師以數(shù)位掃描病患未受損的另一側(cè)臉部后，再用3D打印機(jī)印出植入物。Photograph by Robert Clark. Source: Jan De Cubber

時(shí)尚模特兒黛文‧溫莎準(zhǔn)備在巴黎“時(shí)尚設(shè)計(jì)城”的成衣展中走秀。她身上穿的3D打印洋裝是一名時(shí)裝設(shè)計(jì)師和一名建筑師的合作結(jié)晶。Photograph by Robert Clark. Iris Van Herpen (Designer), Julia Koerner (Architect). Manufactured in collaboration with Materialise

這個(gè)在紫外光下發(fā)出光芒的“支架”由哈佛大學(xué)實(shí)驗(yàn)室制作，制作方式與利用生物墨水以3D打印出血管密布的活體組織的方法類(lèi)似。研究人員希望這樣的努力最后能導(dǎo)向可打印的活體組織，并以這些組織進(jìn)行藥物篩選、再生，最終是器官移植。Photograph by Robert Clark. Source: Lewis Group, Harvard University

他們還印出世界最小的鋰離子電池，寬度只有1公厘，可為醫(yī)療植入物供電。Photograph by Robert Clark. Source: Lewis Group, Harvard University

地球上，企業(yè)正重新思考他們的長(zhǎng)期商業(yè)計(jì)劃。法國(guó)空中客車(chē)公司的愿景是，到了2050年，一整架飛機(jī)都可以由3D打印的零件組裝而成。美國(guó)通用電氣公司（GE）則已使用3D打印機(jī)制造噴射引擎的燃料噴嘴內(nèi)部組件。感興趣的還不只是大企業(yè)。
  “我們很清楚3D打印技術(shù)將在未來(lái)扮演舉足輕重的角色�！焙商m建筑師事務(wù)所DUS合伙人海德薇‧赫恩斯曼表示。DUS正在阿姆斯特丹的巴克史洛特運(yùn)河旁打印一棟河岸住宅。
    這臺(tái)高6公尺、名為“房間制造機(jī)”的打印機(jī)將于三年內(nèi)測(cè)試各種材料、設(shè)計(jì)與概念，印出墻壁、檐口飾帶以及房間。“我可以看到新時(shí)代將要來(lái)臨，到那時(shí)大家可以選擇并下載房屋設(shè)計(jì)圖，就像在iTunes上買(mǎi)東西一樣。只要敲幾下鍵盤(pán)，便能客制出完全符合你所想的屋型，然后再把打印機(jī)運(yùn)到建地去蓋房子，”赫恩斯曼補(bǔ)充。
   又稱(chēng)“增材制造”的3D打印技術(shù)已問(wèn)世約30年，最近幾年因?yàn)檫M(jìn)展快速而引發(fā)了熱切關(guān)注及大膽的預(yù)測(cè)。不過(guò)，高度精密的商用3D打印機(jī)和家用打印機(jī)之間還是存在著巨大且可能無(wú)法跨越的性能差距。3D打印機(jī)的運(yùn)作方式和桌上型打印機(jī)大同小異，但「打印」時(shí)用的不是墨水，而是塑料、蠟、樹(shù)脂、木材、混凝土、黃金、鈦、碳纖維、巧克力――甚至是活體組織。3D打印機(jī)的噴頭將原料以液態(tài)、糊狀或粉末的形式一層一層堆棧。有些會(huì)自然硬化，而其他材料則須以熱或光來(lái)熔合。
    現(xiàn)在任何人只要有想法、有錢(qián)，都能夠投入小規(guī)模生產(chǎn)，只需要利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件繪制物件的立體圖，剩下的就交給3D打印公司。由于從計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)就可以更改產(chǎn)品規(guī)格，這項(xiàng)技術(shù)特別適合限量商品、原型或是一次性的成品。也因?yàn)?D打印機(jī)是一點(diǎn)一滴堆棧出物件，材料只用在需要的地方，因此可制作出復(fù)雜的幾何形物品，而且通常可大幅減輕重量且無(wú)損于強(qiáng)度。3D打印機(jī)也能一體成型地印出形狀精密復(fù)雜的物件，以GE的鈦制燃料噴嘴尖口為例，如果按照原來(lái)的方法至少需要20個(gè)組件才能制成。
    這樣的精確性讓以前不可能制作的物品成為可能。哈佛大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)就印出了血管密布的活體組織――這是至關(guān)重要的一步，有一天可能幫助醫(yī)生以患者自身的細(xì)胞印出器官以供移植�！澳鞘�3D生物打印技術(shù)的終極目標(biāo)，”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的珍妮佛‧路易士說(shuō)�！熬嚯x達(dá)成這個(gè)目標(biāo)還有很多年�！�
    增材制造的速度比傳統(tǒng)制造方式慢得多，但這是可以改善的，哈德‧利浦森說(shuō)。這位康乃爾大學(xué)教授長(zhǎng)期參與了3D打印技術(shù)的研究。
    “打印機(jī)的速度、分辨率以及可選擇的打印材料種類(lèi)都在提升當(dāng)中。”利浦森說(shuō)。利浦森和他的團(tuán)隊(duì)曾以3D打印復(fù)制了撒謬爾‧摩斯的電報(bào)機(jī)。為了對(duì)歷史致意，他們測(cè)試這臺(tái)復(fù)制品時(shí)，打出了1844年摩斯在滿(mǎn)心敬畏下所送出的訊息：“上帝所造何物也？”
    不管3D打印的概念是否來(lái)自天啟，按下按鈕的都是人類(lèi)。2013年5月，政治激進(jìn)分子寇迪‧威爾森宣布他成功測(cè)試了世界第一把3D打印gun“解放者”，躍上媒體頭條。這支口徑9.65公厘的單發(fā)gun僅用價(jià)值約臺(tái)幣1800元的塑料制作而成。
    一開(kāi)始，這個(gè)消息讓執(zhí)法機(jī)關(guān)大為緊張，他們預(yù)期這種用完即丟、無(wú)從追蹤的gun將會(huì)像學(xué)生的期末報(bào)告一樣誰(shuí)都可印。但要印一支可靠耐用的gun并不容易――也不便宜。加州一家名為“實(shí)在概念”的公司曾印制100支限量版白朗寧M1911、口徑11.43公厘的gun，投入的3D打印機(jī)及設(shè)備成本超過(guò)50萬(wàn)美元。
    沒(méi)什么人會(huì)因?yàn)椴荒艽蛴∫话驯阋说膅un而沮喪，但很多人會(huì)因老是印出奇形怪狀的東西而失望。“3D打印技術(shù)能做出讓人驚奇的東西，大眾看到相關(guān)報(bào)導(dǎo)后，以為自己在家也能做出這些東西，而且成品還會(huì)很精美，”羅利說(shuō)�！安皇沁@樣的�！�
    或許有一天，3D打印機(jī)真能讓我們想要什么就打印什么，不過(guò)羅利所預(yù)見(jiàn)的是一場(chǎng)不同的草根革命，到那時(shí)，各種想法都將有機(jī)會(huì)成為真實(shí)并接受測(cè)試，不再只是停留在草稿紙上的想象。
文章來(lái)源：maker8.com
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期待未來(lái)的生活

凡人 發(fā)表于 2014-12-25 11:59
期待未來(lái)的生活

未來(lái)是美好的