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信马由缰 打印未来

2017-04-18高翔宇

少年博览·小学高年级 2017年4期
关键词:墨汁打印机图纸

高翔宇

如果有一天,想要一件新玩具,不用去商店购买,而是下载一份图纸,在自家的打印机上把玩具打印出来……

这一切会很遥远吗?

答案是:近在咫尺!

“3D打印”这个词语刚出现的时候,很多人和你一样,只是当作奇闻异事而已。但随着楼房、汽车甚至肾脏都可以被3D打印出来后,人们对这项技术真的刮目相看了。

3D打印技术最早被称作快速成型技术。它的原理与打印机相似,所以被称为3D打印。和普通打印比较,它可不是称谓上多了一个3D,而是打印的“墨汁”完全不同。

不要惊讶,任何材料只要能够变成半流体,容易固化,都可以作为3D打印机的“墨汁”。比如:树脂、尼龙。

这些并不稀奇,但当你得知沙石、食物甚至金属、细胞都可以作为“墨汁”,你是否会惊讶地张大嘴巴?

通天本领

2011年9月,世界上第一辆“3D打印汽车”在加拿大亮相,取名为“Urbee”。这是一辆三轮、双座的混合动力车,使用电池和汽油作为动力。虽然单缸发动机制动功率只有8马力,但是,由于小巧轻便,最高时速可达112公里。

2012年4月,3D房屋打印实验在美国南加州大学进行。实验证明,打印一幢200平方米的房子,只需要20小时。当然,这只是一座房子的框架,并不包括桌椅沙发哦。

2012年开始,科学家宣布3D打印进入井喷年代。

不仅汽车房屋,一些机构还开始尝试皮肤、肌肉和血管片段等活体组织试验。

科学家们的想法很简单,如果3D打印机能够使用人体自身的干细胞打印出肾脏、肝脏、心脏,那么,器官移植后出现排异反应的可能性将会大幅降低。

目前,这些人体器官早已被打印出来,开始谨慎地用于临床实验。

可以预见,3D打印将对世界产生颠覆性影响!

没,那么简单

如果你认为,3D打印其实很简单,那可就大错特错了。

3D打印,有两个不简单。

首先是核心的要素——“图纸”不简单!

要想得到完美的打印实物,我们需要在电脑里构建精准的三维模型,也就是“3D图纸”。

不过,3D图纸设计可不是一般人能够做到的。

在美国布鲁克林第三大道,有一家全世界最棒的3D打印公司——BotCave。

这里有125名员工正在生产面向未来的3D产品。他们甚至引进新设备,出售家用3D打印机。《星球大战》中尤达大师的头像就是网友用家用3D打印机打印出来的,细节完美,形象逼真。

但是,你知道吗?这125名员工最特别的地方在哪里?正是3D图纸设计!

有了他们,就可以得到心中所想的3D产品了吗?

当然不是!

就算你拥有最棒的设计师还不足够。因为,3D打印与普通打印的区别就在于“墨汁”的局限。

“墨汁”是制约3D打印技术的最大瓶颈。前面已经说过,3D打印需要的材料必须是加热或激光照射后能够变成流体、半流体,成型后有能力立刻固化。拥有这样条件的材料目前并不多见。

尽管使用材料的范围会扩大,但不会囊括所有。因为,每一种材料都有其自身化学特性,并不是都能实现液化、固化之间的转换。

就算可以转换,实现生产,也不能百分之百保证产品品质!

例如,生命科学家想利用干细胞打印器官,干细胞如何液化、固化转换就是个大问题。即使转换成功,还能保证正常机能么?所以,目前3D打印的器官产品,科学家使用时非常审慎。

换句话说,3D打印的发展体现了“墨汁”的决定作用。

当只能使用塑料、石膏的时候,3D打印的应用主要局限在样品模型制作;当它能使用钛合金的时候,才可以直接打印出飞机。如果未来几年,土壤、岩石、细胞等都能成为“墨汁”,并且检验无副作用,那么,再造一个世界才能成为可能!

隐忧如影随形

如同核反应既能发电、又能破坏一样,3D打印技术也让人们产生了一系列隐忧,它可以打印好的东西,也可以打印不好的东西。

在美国,一些简单的枪支弹药已经被轻松打印出来。

在德国,一名警察还成功打印出了手铐的钥匙,并成功開锁。

如果这一切无止尽地蔓延开来,指纹门锁也会形同虚设,因为复制相同的3D指纹绝对不是难事。

是否会有一天,天空和海洋也可以被3D打印出来?谁知道呢!

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