《國家地理雜志》：3D打印全世界 續(xù)

撰文：Roff Smith（原文標題：《Ctrl+P印出全世界》）
攝影：Robert Clark
   火箭發(fā)動機零件、巧克力糖偶、功能具足的復制gun、荷蘭的運河岸房屋、設(shè)計師款太陽眼鏡、輕巧快速的兩人座汽車、劃槳船、仿生耳原型、披薩――幾乎每個星期，日新月異的3D打印技術(shù)都有讓人驚異的新發(fā)展。
   這聽起來象是《星艦迷航》中才會出現(xiàn)的東西（星艦上的復制機可以合成任何東西），但它正逐漸成為真實。一點不假，美國國家航空暨太空總署（NASA）正在國際太空站上測試一臺3D打印機，確認它是否能在長期任務中負責制造餐點、工具及替換零件。

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

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

NASA用來測試便攜式維生系統(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‧費爾穆倫站在阿姆斯特丹一棟運河岸房屋（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。這項為期3年的計劃還會測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)法機關(guān)也為之震動。但這種3D打印gun有時也會失靈（上圖）。繼威爾森之后，有其他人測試過塑膠槍的設(shè)計，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)計的。Photograph by Robert Clark. Sources: Mathias Bengtsson Studio (chair design); Materialise (printing)

透過人臉模型，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打印機印出植入物。Photograph by Robert Clark. Source: Jan De Cubber

時尚模特兒黛文‧溫莎準備在巴黎“時尚設(shè)計城”的成衣展中走秀。她身上穿的3D打印洋裝是一名時裝設(shè)計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

這個在紫外光下發(fā)出光芒的“支架”由哈佛大學實驗室制作，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似。研究人員希望這樣的努力最后能導向可打印的活體組織，并以這些組織進行藥物篩選、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期商業(yè)計劃。法國空中客車公司的愿景是，到了2050年，一整架飛機都可以由3D打印的零件組裝而成。美國通用電氣公司（GE）則已使用3D打印機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)將在未來扮演舉足輕重的角色�！焙商m建筑師事務所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河旁打印一棟河岸住宅。
    這臺高6公尺、名為“房間制造機”的打印機將于三年內(nèi)測試各種材料、設(shè)計與概念，印出墻壁、檐口飾帶以及房間�！拔铱梢钥吹叫聲r代將要來臨，到那時大家可以選擇并下載房屋設(shè)計圖，就像在iTunes上買東西一樣。只要敲幾下鍵盤，便能客制出完全符合你所想的屋型，然后再把打印機運到建地去蓋房子，”赫恩斯曼補充。
   又稱“增材制造”的3D打印技術(shù)已問世約30年，最近幾年因為進展快速而引發(fā)了熱切關(guān)注及大膽的預測。不過，高度精密的商用3D打印機和家用打印機之間還是存在著巨大且可能無法跨越的性能差距。3D打印機的運作方式和桌上型打印機大同小異，但「打印」時用的不是墨水，而是塑料、蠟、樹脂、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。有些會自然硬化，而其他材料則須以熱或光來熔合。
    現(xiàn)在任何人只要有想法、有錢，都能夠投入小規(guī)模生產(chǎn)，只需要利用計算機輔助設(shè)計軟件繪制物件的立體圖，剩下的就交給3D打印公司。由于從計算機鍵盤就可以更改產(chǎn)品規(guī)格，這項技術(shù)特別適合限量商品、原型或是一次性的成品。也因為3D打印機是一點一滴堆棧出物件，材料只用在需要的地方，因此可制作出復雜的幾何形物品，而且通�？纱蠓鶞p輕重量且無損于強度。3D打印機也能一體成型地印出形狀精密復雜的物件，以GE的鈦制燃料噴嘴尖口為例，如果按照原來的方法至少需要20個組件才能制成。
    這樣的精確性讓以前不可能制作的物品成為可能。哈佛大學研究團隊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)生以患者自身的細胞印出器官以供移植�！澳鞘�3D生物打印技術(shù)的終極目標，”領(lǐng)導這項研究的珍妮佛‧路易士說。“距離達成這個目標還有很多年�！�
    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。這位康乃爾大學教授長期參與了3D打印技術(shù)的研究。
    “打印機的速度、分辨率以及可選擇的打印材料種類都在提升當中。”利浦森說。利浦森和他的團隊曾以3D打印復制了撒謬爾‧摩斯的電報機。為了對歷史致意，他們測試這臺復制品時，打出了1844年摩斯在滿心敬畏下所送出的訊息：“上帝所造何物也？”
    不管3D打印的概念是否來自天啟，按下按鈕的都是人類。2013年5月，政治激進分子寇迪‧威爾森宣布他成功測試了世界第一把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僅用價值約臺幣1800元的塑料制作而成。
    一開始，這個消息讓執(zhí)法機關(guān)大為緊張，他們預期這種用完即丟、無從追蹤的gun將會像學生的期末報告一樣誰都可印。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打印機及設(shè)備成本超過50萬美元。
    沒什么人會因為不能打印一把便宜的gun而沮喪，但很多人會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)報導后，以為自己在家也能做出這些東西，而且成品還會很精美，”羅利說�！安皇沁@樣的�！�
    或許有一天，3D打印機真能讓我們想要什么就打印什么，不過羅利所預見的是一場不同的草根革命，到那時，各種想法都將有機會成為真實并接受測試，不再只是停留在草稿紙上的想象。
文章來源：maker8.com
之前南極熊已經(jīng)報道過一篇：點擊這里

期待未來的生活

凡人 發(fā)表于 2014-12-25 11:59
期待未來的生活

未來是美好的