傅少松
3D打印機出現在20世紀90年代中期,實際上是利用光固化和紙層疊等技術的快速成型裝置。它與普通打印機的工作原理基本相同,打印機內裝有液體或粉末等“打印材料”,與電腦連接后,通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。這種打印技術被稱為3D立體打印技術,是近來最受熱捧的新技術之一。
一、3D食品打印機
西班牙一家公司研制出世界上第一臺3D食品打印機。這款打印機將技術、食品、藝術和設計融合在一起,可用于打印比薩、手指巧克力、意大利小方餃在內的一系列食品(圖1)。
不像其他的3D打印機只能打印單一的材料,本產品配備有6個膠囊以準備6種不同的材料。工作時,打印機逐層打印食材,將它們聚合成用戶選擇的食品。它還有一個內置的加熱器,可以在打印過程中保持食物的溫度。
這款打印機里預設了一些可愛的動物圖案,爸爸媽媽如果手藝不精,可以打印一些小動物餅干,一定會受小朋友們歡迎的(圖2)。
二、3D打印制衣技術
三位設計師想出了利用3D打印機制作衣服的大膽構想。這一技術前期需要利用電腦設計出服裝圖樣,而后直接利用3D打印機打出成型的衣料片。打印過程中,紫外線將粉末狀的分層融合在一起,而多余的粉末狀原料則可以重復使用,不會浪費。
3D打印制衣技術拋棄了原有針線的傳統,不僅制衣速度大幅提高,所需勞動力的投入也大大減少。同時,衣服的制作更加個性化,可以根據客戶的需要制作各種新奇款式(圖3)。
三、3D打印飛機
英國南安普頓大學的研究者利用3D打印技術制作了一架翼展約2米、最高時速可達16。千米的小型飛機(圖4)。這架飛機利用了激光燒結技術打印,每一個部件都是單獨打印而成,整機組裝只需在幾分鐘之內就可以完成而無需任何工具(圖5),從設計到完工也只需幾天時間。同時,這種技術的利用還具有更為明顯的優勢:任何部件的完善都只需在電腦中更改,然后重新打印即可,非常方便。
四、3D打印人造血管
來自德國弗勞恩霍夫研究所的科學家團隊利用3D打印機和“多光子聚合”技術,成功研制出了人造血管(圖6)。制成的血管具有柔韌而結實的結構,能夠與人體自生組織融合。同時,由于它的外膜上覆蓋著改性生物分子,因而并不會遭到人體的排斥。若是能夠投入醫學應用,該技術將給廣大器官移植者帶來福音。
除此以外,人們還用3D技術制造了耳蝸、電影道具,甚至臥室場景(圖7),真是無奇不有,無所不能啊!