3D打印超乎想象

繆青

說起3D打印技術，你一定不陌生，3D打印的人像、電子零部件、鞋子等，我們早已司空見慣。作為快速成型技術的一種，3D打印是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。

也許3D打印對你來說只是一個簡單的概念，但科學家們對它的探索卻從未停歇。快來看看這些3D打印技術新成果，它們是否超出了你的想象？

美國的一家創業公司推出了一幢3D打印的單層住宅模型，該模型占地面積約為60平方米，可在24小時內使用水泥打印出來。這款住宅模型包括起居室、浴室、臥室和弧形門廊，屋頂是唯一沒有使用3D打印的部分。

該房屋模型的建造費用約合人民幣6.36萬元，但若投入生產，費用應該能減少到約人民幣2.56萬元。目前該房屋模型的大批量生產尚處于概念階段，但是它將來可能用于為薩爾瓦多人民提供安全的住所，也許有一天還可以在全球范圍內普遍使用。

該公司表示，這類房屋還可以在不久的將來為在火星等行星上建立殖民地提供可行的選擇。

英國科學家使用新的3D打印技術首次打印出像人腦一樣柔軟的類腦組織，朝最終3D打印出功能齊備的完整大腦邁出重要一步。

以往只有相對硬一些的材料可被3D打印出來，而大腦、肺等軟組織很難通過3D打印技術獲得。這是因為3D打印過程涉及逐層建造物體，下層要能支撐不斷增長的結構的重量，打印非常柔軟的材料易造成底層材料崩塌。為解決打印軟組織難這一問題，研究人員在打印過程中進行了降溫處理。

研究人員使用一種新型復合水凝膠（包含水溶性合成聚乙烯醇以及植物凝膠兩種成分）打印出三維支架，然后用膠原蛋白包裹打印出結構，并用人類細胞進行填充，得到了類腦組織。

據悉，該技術目前還存在局限性，比如，僅能制造出類腦組織的小樣本，而非整個大腦。此外，研究人員計劃進一步提高目前使用的低溫技術。

美國研究人員使用定制的低成本3D打印機，首次在手上打印出電子產品。機械工程學副教授本杰明·馬修吉說：“我們對這種新型3D打印技術的潛力非常期待。新技術使用價格低于400美元的便攜式打印機。想象一下，士兵可以將這臺打印機從背包拿出來，直接在皮膚上打印出所需的化學傳感器或其他電子產品。”

這種3D打印技術的創新之處是，打印機可以適應打印過程中身體的微小移動。將臨時標記放置在皮膚上并掃描皮膚，打印機可使用計算機視覺來進行實時調整。

此技術的另一個獨特之處在于它使用由銀片制成的專用墨水，與需在100℃高溫下固化的3D打印油墨不同，它在室溫下就能固化和導電。

當地時間2018年5月6日，梵蒂岡瑞士衛隊新成員就職儀式舉行，瑞士衛隊利用3D打印技術升級了自己的制服裝備。

去意大利和梵蒂岡旅游的人都會被身著復古裝束的瑞士衛隊吸引，其實瑞士衛隊服務梵蒂岡已經有500多年的歷史。在過去，這些裝備都是用傳統技術制造，穿戴起來并不舒服，使用壽命也短。梵蒂岡瑞士衛隊宣布，他們將放棄傳統的文藝復興式的金屬頭盔，改用3D打印的PVC材料頭盔。

該頭盔需要特殊定制，用量比較小，這種需求和3D打印擅長的小批量非標準件的快速成型的特點十分契合。新式的3D打印頭盔成本更低，更容易讓士兵保持頭部的涼爽，衛隊成員佩戴起來也更舒適。

瑞士衛隊目前在尋找贊助商來打印這種頭盔，預計每個頭盔的價格約6700元人民幣，是目前金屬頭盔價格的一半。

美國國家航天局噴氣推進實驗室的研究人員研制出一款由3D打印技術制造的金屬織物，其具有強度高、可折疊、反射率高且耐高溫等特性，可用于研制未來宇航服或航天器的屏蔽和絕緣裝置。

該織物外觀看上去是由銀色方塊組成的鏈條，一面用于反射光，另一面用于吸收熱量。由于采用3D打印技術，其制造成本不會隨著材料結構復雜性的加大而增加，且打印過程中材料的幾何形狀和功能可控，可幫助實現更復雜的機械設計。隨著人類對太空探索能力的增強，這種織物還將執行在太空中回收舊材料、3D打印制作新結構補充等重要任務。

也許只有在現場你才會相信，位于山西大同的世界文化遺產云岡石窟第三窟被原比例、高精度地復制到了千里之外的青島。

云岡石窟開鑿于北魏，是可容納3000余人的大型塔廟窟，形制罕見，其中阿彌陀佛高10米，面部圓潤豐滿，神態超然。云岡石窟研究院聯合浙江大學文化遺產研究院文物數字化團隊，真正實現了云岡石窟第三窟1∶1還原。復制窟整體長17.9米，寬13.6米，高10米，這是世界上首次使用3D打印技術完成大體量的文物復制工程。

窟內既有氣勢宏大、雕刻精美、形神兼備的造像，也有完整的石窟形制，同時還原了石窟歷經千年風化的痕跡。未來，還會有更多的、可移動的云岡石窟復制窟陸續完成。