沒有聯(lián)想，這個世界將會怎樣？

能吃下肚子的蛋糕、可騎行的自行車、一部真正的手機……這些用3D打印機打印出來的物品，在科學家和技術狂人眼里，已經(jīng)不是什么稀奇的事情。他們的終極目標是：打印出一部能在天空翱翔的飛機。

或許在不遠的將來，你坐在家中，就能享受3D打印機為你定制的各種產(chǎn)品，或在家里，你亦可購置一臺3D打印機，“打印”你最喜愛的玩具，而不是“MADE IN CHINA”的那些機器轟隆的工廠中漂洋過海的產(chǎn)品。

這一切不僅是想象，已經(jīng)慢慢到來。

個人高級定制

具有劃時代意義的3D打印技術源于100多年前的照相雕塑和地貌成形技術。上世紀80年代，3D打印已有雛形，學名為“快速成型”。工程師和設計師們已經(jīng)使用此技術超過10年。

隨著3D打印機越來越先進，能夠采用的打印材料越來越多，包括塑料和金屬，3D打印機被廣泛應用于制作最終的生產(chǎn)成品。由3D打印機打造的作品中，超過20%已經(jīng)是成品。

對普通人而言，3D打印無疑還是一項很新奇的玩意。實際上3D打印無比的簡單：使用CAD軟件來創(chuàng)建物品，如果你有現(xiàn)成的模型也可以，比如動物模型、人物或者微縮建筑等等。然后通過SD卡或者USB優(yōu)盤把它拷貝到3D打印機中，進行打印設置后，打印機就可以把它們打印出來。

3D打印機與傳統(tǒng)打印機最大的不同之處在于，用的“墨水”會持續(xù)沉積，形成層層薄膜，慢慢疊加成一個物體。

薄膜的形狀由軟件控制。人們可以通過計算機輔助設計軟件，把一連串的數(shù)據(jù)傳送到3D打印機上，從而打印出所需的薄膜。經(jīng)過液體黏合劑的噴射，用沉積的方式，又或者用激光或電子束燒結(jié)，托盆上分布的粉狀物體就會凝結(jié)成特定的形狀。

在工業(yè)中，相對于從前的“減法生產(chǎn)”——對材料進行各種打磨、鉆孔、敲打，3D打印則相當于“添加生產(chǎn)”。“添加生產(chǎn)”所需的原材料比從前的“減法生產(chǎn)”需要的更少。而且由于3D打印機完全由軟件控制，每一個部件的生產(chǎn)都無需更換生產(chǎn)設備，既省錢又省時。3D打印機也可以打印一些需要很少零件、傳統(tǒng)工藝很難做到的物件。

3D打印機完全有能力改變制造業(yè)。比起傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)，它的成本以及生產(chǎn)風險更低。生產(chǎn)者完全可以使用3D打印機生產(chǎn)成千上萬的產(chǎn)品收回固定成本。現(xiàn)在已經(jīng)不是規(guī)模為王的年代，特別是當3D打印技術能夠生產(chǎn)大量的個人定制產(chǎn)品時，同一種產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)也許并無必要。

實際上，未來我們或許會看到一些消費者在家里就能把數(shù)字音樂打印出來，或者在當?shù)氐?/span>3D生產(chǎn)中心，讓設計師根據(jù)自己的個人口味對音樂進行改造然后打印出來。當然，現(xiàn)在看來這還是一個相當遙遠的理想。但無論如何，一場新的工業(yè)革命也許就要到來。

跨界3D

在2013年的巴黎時裝周上，科技與時尚擦出了火花，多款3D打印機制作的服飾吸引了很多人的眼球。設計師愛麗絲·范·赫本（Iris van Herpen）的Voltage多款高級女裝由3D打印機制造。其中一組設計與奧地利建筑師茱莉亞·考尼（Julia Koerne）以及比利時的Materialize公司共同合作完成。

另有一組則得到了藝術家、建筑師、設計師兼麻省理工學院媒體實驗室教授內(nèi)里·奧克斯曼（Neri Oxman）的幫助。這些由3D打印機制作的時裝隨后還將在麻省理工學院展出。這些服裝最終的成品全部由Stratasys Objet Connex 3D打印機完成。

除了時尚界，音樂界亦出現(xiàn)了3D打印機的身影。EOS是德國一家3D打印機激光燒結(jié)供應商，他們說服一些汽車制造者、航空公司和消費產(chǎn)品公司利用他們的材料制作塑料和金屬部件。作為工程實踐的一部分，EOS制作了一個高性能的工業(yè)聚合物的小提琴，由一家專業(yè)的小提琴制造商組裝，并在一個音樂會上演出。

世界著名的移動通信產(chǎn)品制造商諾基亞發(fā)布了一套3D打印開發(fā)工具包，允許Lumia手機用戶使用3D打印機制作自己的手機保護背殼。這套3D打印開發(fā)工具包包含機械圖樣、護套尺寸和建議使用的材料等內(nèi)容，通過這套文件，Lumia 820用戶可以通過3D打印機制作自己的手機保護背殼，在此基礎上還可以進行定制。

業(yè)內(nèi)人士稱，這是迄今為止大型科技公司對3D打印的最大程度的認可，使得3D打印向PC打印的普及程度靠攏。

未來的3D醫(yī)學革命

打印一個腎臟？這聽起來似乎有些不可思議。

一些3D打印系統(tǒng)可以使原材料的特性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)更具多樣性。例如，Within Technologies公司希望利用鈦合金醫(yī)用植入物制作人造骨。這家公司的股骨植入技術非常嚴謹，因此對材料的剛度和強度有很高的要求。但為了使骨頭能順利與人造骨結(jié)合，因此材料又必須要有晶格結(jié)構(gòu)。這樣的植入物3D打印更能滿足產(chǎn)品需求。

牙醫(yī)們也不甘落后：他們使用3D打印機制作了450個牙冠，每一個都為一個客人量身定做。只需一臺3D打印機，一天內(nèi)一個獨一無二的牙冠就可以制作出來。以往不是所有的牙冠生產(chǎn)工藝都能達到這樣的速度。

科學家們已經(jīng)在再生醫(yī)學范疇內(nèi)對“生物打印”有所研究。他們最終希望能夠獲得的研究結(jié)果，是將來假如病人需要腎移植，醫(yī)生就能很簡單地使用3D打印機打印出一個腎臟來。

來自賓夕法尼亞大學的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)糖類的3D打印模板，并發(fā)明于上面生長的肉類這項技術，預計生產(chǎn)出帶脈管組織的人造器官。其工作原理是將肉由內(nèi)向外“打印”出來，這樣便于先“打印”出脈管系統(tǒng)，從而使得肉可以圍繞著這些脈管系統(tǒng)生長。

目前，科學家們正在開發(fā)一種既具有剛性又能以三維圓柱細絲形式穩(wěn)定存在的物質(zhì)；而且還要求這種物質(zhì)易溶于水并且對細胞無毒副作用。經(jīng)過多次測試之后，研究人員發(fā)現(xiàn)一種完美的糖類混合材料。

打印點吃的吧

專為吃貨度身訂造的3D食物打印機的面世，對吃貨來說無疑是一個天大的好消息。

Green Geometries Laboratory實驗室發(fā)明了一款3D食物打印手推車，可自行DIY各種食物。這款手推車上承載的是makebot個人桌面級3D打印機，打印材料便是各種甜品原料，通過融化材料，然后用沉積的方式打印各種各樣的甜品。但這種單噴頭的打印只能一次打印一種簡單的甜點，如果要制作一個簡單的巧克力甜甜圈，就只能先打印出面包圈然后再打印巧克力糖漿。

美國康奈爾大學的研究小組正在研制“食物打印機”，只要把液化的原材料放進容器，再設定食譜，不用多久就能品嘗美味。3D食物打印機有很多優(yōu)點：液化的原材料能很好地保存，而且可以高效利用廚房空間。吃貨們可以根據(jù)自己的口味對食譜做不同的調(diào)整，比如讓餅干更加薄脆，或是讓肉更加鮮嫩多汁。

在埃因霍溫舉辦的展會上亮相的3D食物打印機則引起諸多食品廠商和普通民眾的興趣。該打印機由荷蘭國家應用科學研究院研發(fā)，人們可借助這一機器以巧克力或其他食材為原料“打印”出各種造型奇特的食品。

這種機器由控制電腦、自動化食材注射器、輸送裝置等幾部分組成。使用者首先在電腦預先存儲的100多種立體形狀中挑選喜歡的造型，然后點擊“打印”，注射器上的噴頭就會將食材均勻噴射出來，以層層“打印”的方式制作出立體小甜點。

這臺機器目前售價驚人，需過千歐元。但研究院的負責人說，5年內(nèi)這樣一臺機器的價格能降至幾百歐元，未來它能根據(jù)使用者的設想制作任何形狀的食品。

雖然目前3D打印機還沒到隨心所欲的地步，但是在打印食物方面它還是很有天分的。 　

成本在下降

如此美好，代價一定很高昂吧？

早期一套用于工業(yè)設計制造的3D打印設備在10萬美元左右，近幾年價格降低到2萬美元左右，而小型化個人桌面3D打印機售價在1000美元左右。而中國國內(nèi)媒體曾經(jīng)對一臺UP！3D打印機進行測試。該打印機的官方售價為9999元人民幣，這款國產(chǎn)3D打印機已經(jīng)在美國等國外地區(qū)銷售。

中國首家3D打印館于2012年12月在北京開張。館主邵漠宇在接受媒體采訪時表示，目前市場上價格較低的3D打印機只能打印出單一色彩的人像，表面略顯粗糙，因為價位較低的桌面3D打印機，只有一個墨盒。而現(xiàn)在館里使用的是六七十萬元的全彩3D打印機，它擁有五個墨盒，顏色調(diào)和后可以達到數(shù)十萬種色彩，細節(jié)表現(xiàn)很豐富。

現(xiàn)今其店中提供三個尺寸的人像，10厘米的售價就要1700多元。邵漠宇說這個價格和日本差不多，但國內(nèi)消費者未必能夠接受。

一家合格的3D打印照相館投入多少才夠？邵漠宇告訴媒體，其實3D打印是一個很專業(yè)的行業(yè)，除了購買不同的機器，考慮到不斷推出新產(chǎn)品以持續(xù)吸引消費者的設計成本較高，很多人以為投資十多萬就可以成事，實際上起碼需要投資上百萬，才足以開店。

個人3D打印機的花費也不便宜。一兩年前，中國國內(nèi)公司還沒有自己的個人3D打印機產(chǎn)品，只能從國外引進機器，價格卻要2萬多元。而實際上國產(chǎn)個人3D打印機的推出和大幅降價亦只不過是這一年多的事情。

盡管個人3D打印機價格的確在下滑，但與專業(yè)級的機器比起來還有巨大的差距。比如，個人3D打印機所能打印的尺寸遠不及工業(yè)級設備，如果要打印尺寸很大的船艦模型，基本只能一個個部件來打，之后再黏合，還是很費勁。而能解決一次整體打印的機器價位在百萬元以上，這是一般人無法承受的。

而目前大多數(shù)個人購買的3D打印機，打印原料基本上以塑料材質(zhì)為主?，F(xiàn)在個人3D打印機使用的ABS塑料基本上只適合打印相對大面積的平面造型，石膏材質(zhì)雖然可以做相對復雜一些的結(jié)構(gòu)，但表面更為粗糙、易碎。高端的樹脂能夠避免上述兩者的缺點，但比起用ABS塑料來做一個同等大小的東西，大概要貴上100倍，更別說金屬了。

（責編：陳加索）