《国家地理杂志》：3D打印全世界 续

撰文：Roff Smith（原文标题：《Ctrl+P印出全世界》）
摄影：Robert Clark
   火箭发动机零件、巧克力糖偶、功能具足的复制gun、荷兰的运河岸房屋、设计师款太阳眼镜、轻巧快速的两人座汽车、划桨船、仿生耳原型、披萨――几乎每个星期，日新月异的3D打印技术都有让人惊异的新发展。
   这听起来象是《星舰迷航》中才会出现的东西（星舰上的复制机可以合成任何东西），但它正逐渐成为真实。一点不假，美国国家航空暨太空总署（NASA）正在国际太空站上测试一台3D打印机，确认它是否能在长期任务中负责制造餐点、工具及替换零件。

这是普林斯顿大学的研究人员以聚硅氧和软骨细胞为“墨水”打印出的仿生耳。金属线圈负责收发可以刺激听神经的电脉冲，就和人工电子耳一样。Photograph by Frank Wojciechowski. Source: Michael McAlpine, Princeton University

这尊细节丰富、和真人等身的图坦卡门王遗骸复制品，是先根据实体木乃伊的计算机断层扫瞄图以透明聚合物印制而成，之后再塑形上色，让外表看来象是干燥脱水的皮肤。Photograph by Robert Clark. Source: Premier Exhibitions

NASA用来测试便携式维生系统的模拟太空衣，有部分组件由3D打印的模具制成。Photograph by Robert Clark

建筑师汉斯‧费尔穆伦站在阿姆斯特丹一栋运河岸房屋（上方示意图）以3D打印的基石上（下图）。搭建这栋13房住宅的组块将用一种特别研发、成分有80%为植物油的生物塑胶化合物印制。这项为期3年的计划还会测试其他可打印的材料，例如用于浴室的大理石粉。Rendering by Dus Architects

Photograph by Robert Clark

政治激进分子寇迪‧威尔森在2013年成功试射以3D打印的口径9.65公厘单发gun“解放者”，一声枪响传遍世界，执法机关也为之震动。但这种3D打印gun有时也会失灵（上图）。继威尔森之后，有其他人测试过塑胶枪的设计，还有一间公司成功以金属印出具射击功能的白朗宁M1911口径11.43公厘gun。Photograph by Robert Clark

以环氧树脂印出的一体成型椅子，是模仿人体海绵状的骨组织而设计的。Photograph by Robert Clark. Sources: Mathias Bengtsson Studio (chair design); Materialise (printing)

透过人脸模型，可以看到装在一名病患脸部下的钛板，这名病患因癌症失去了颊骨、上颚及右眼。工程师以数位扫描病患未受损的另一侧脸部后，再用3D打印机印出植入物。Photograph by Robert Clark. Source: Jan De Cubber

时尚模特儿黛文‧温莎准备在巴黎“时尚设计城”的成衣展中走秀。她身上穿的3D打印洋装是一名时装设计师和一名建筑师的合作结晶。Photograph by Robert Clark. Iris Van Herpen (Designer), Julia Koerner (Architect). Manufactured in collaboration with Materialise

这个在紫外光下发出光芒的“支架”由哈佛大学实验室制作，制作方式与利用生物墨水以3D打印出血管密布的活体组织的方法类似。研究人员希望这样的努力最后能导向可打印的活体组织，并以这些组织进行药物筛选、再生，最终是器官移植。Photograph by Robert Clark. Source: Lewis Group, Harvard University

他们还印出世界最小的锂离子电池，宽度只有1公厘，可为医疗植入物供电。Photograph by Robert Clark. Source: Lewis Group, Harvard University

地球上，企业正重新思考他们的长期商业计划。法国空中客车公司的愿景是，到了2050年，一整架飞机都可以由3D打印的零件组装而成。美国通用电气公司（GE）则已使用3D打印机制造喷射引擎的燃料喷嘴内部组件。感兴趣的还不只是大企业。
  “我们很清楚3D打印技术将在未来扮演举足轻重的角色。”荷兰建筑师事务所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运河旁打印一栋河岸住宅。
    这台高6公尺、名为“房间制造机”的打印机将于三年内测试各种材料、设计与概念，印出墙壁、檐口饰带以及房间。“我可以看到新时代将要来临，到那时大家可以选择并下载房屋设计图，就像在iTunes上买东西一样。只要敲几下键盘，便能客制出完全符合你所想的屋型，然后再把打印机运到建地去盖房子，”赫恩斯曼补充。
   又称“增材制造”的3D打印技术已问世约30年，最近几年因为进展快速而引发了热切关注及大胆的预测。不过，高度精密的商用3D打印机和家用打印机之间还是存在着巨大且可能无法跨越的性能差距。3D打印机的运作方式和桌上型打印机大同小异，但「打印」时用的不是墨水，而是塑料、蜡、树脂、木材、混凝土、黄金、钛、碳纤维、巧克力――甚至是活体组织。3D打印机的喷头将原料以液态、糊状或粉末的形式一层一层堆栈。有些会自然硬化，而其他材料则须以热或光来熔合。
    现在任何人只要有想法、有钱，都能够投入小规模生产，只需要利用计算机辅助设计软件绘制物件的立体图，剩下的就交给3D打印公司。由于从计算机键盘就可以更改产品规格，这项技术特别适合限量商品、原型或是一次性的成品。也因为3D打印机是一点一滴堆栈出物件，材料只用在需要的地方，因此可制作出复杂的几何形物品，而且通常可大幅减轻重量且无损于强度。3D打印机也能一体成型地印出形状精密复杂的物件，以GE的钛制燃料喷嘴尖口为例，如果按照原来的方法至少需要20个组件才能制成。
    这样的精确性让以前不可能制作的物品成为可能。哈佛大学研究团队就印出了血管密布的活体组织――这是至关重要的一步，有一天可能帮助医生以患者自身的细胞印出器官以供移植。“那是3D生物打印技术的终极目标，”领导这项研究的珍妮佛‧路易士说。“距离达成这个目标还有很多年。”
    增材制造的速度比传统制造方式慢得多，但这是可以改善的，哈德‧利浦森说。这位康乃尔大学教授长期参与了3D打印技术的研究。
    “打印机的速度、分辨率以及可选择的打印材料种类都在提升当中。”利浦森说。利浦森和他的团队曾以3D打印复制了撒谬尔‧摩斯的电报机。为了对历史致意，他们测试这台复制品时，打出了1844年摩斯在满心敬畏下所送出的讯息：“上帝所造何物也？”
    不管3D打印的概念是否来自天启，按下按钮的都是人类。2013年5月，政治激进分子寇迪‧威尔森宣布他成功测试了世界第一把3D打印gun“解放者”，跃上媒体头条。这支口径9.65公厘的单发gun仅用价值约台币1800元的塑料制作而成。
    一开始，这个消息让执法机关大为紧张，他们预期这种用完即丢、无从追踪的gun将会像学生的期末报告一样谁都可印。但要印一支可靠耐用的gun并不容易――也不便宜。加州一家名为“实在概念”的公司曾印制100支限量版白朗宁M1911、口径11.43公厘的gun，投入的3D打印机及设备成本超过50万美元。
    没什么人会因为不能打印一把便宜的gun而沮丧，但很多人会因老是印出奇形怪状的东西而失望。“3D打印技术能做出让人惊奇的东西，大众看到相关报导后，以为自己在家也能做出这些东西，而且成品还会很精美，”罗利说。“不是这样的。”
    或许有一天，3D打印机真能让我们想要什么就打印什么，不过罗利所预见的是一场不同的草根革命，到那时，各种想法都将有机会成为真实并接受测试，不再只是停留在草稿纸上的想象。
文章来源：maker8.com
之前南极熊已经报道过一篇：点击这里

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凡人 发表于 2014-12-25 11:59
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