“打”出新世界

馬迪

對一只哈密瓜進行全方位掃描，再用石膏粉混合粘合劑為原料，一臺名為“3D打印機”的神奇機器在很短的時間里就能復(fù)制出一只逼真的“石膏哈密瓜”，連表面的紋路都分毫不差，看上去難辨真假。

當(dāng)我三四年前從一檔日本娛樂節(jié)目中第一次看到3D打印技術(shù)時，并沒想到它會發(fā)展到如今這般炙手可熱。近兩年，關(guān)于3D打印技術(shù)的消息層出不窮，不斷地挑戰(zhàn)著人們的想象力。

意大利發(fā)明家去年成功研制出一臺大型3D打印機，它能“打印”出整個建筑物體，比普通建筑技術(shù)蓋房子的速度快4倍，而且還能減少一半成本。歐洲宇航局甚至希望借助這種技術(shù)幫人類在月球上建造房子。

美國康乃爾大學(xué)一位教授用3D打印技術(shù)打印出一塊帶草莓醬的巧克力蛋糕，而賓夕法尼亞大學(xué)的科學(xué)家們則打印出了鮮肉：這種利用糖、蛋白質(zhì)、脂肪、肌肉細胞等原材料打印出的肉，有著真肉的口感和紋理，就連微細血管都清清楚楚。

一位美國網(wǎng)民用3D打印機打印了一把點22機槍的部分組件，并結(jié)合真槍其他部件制成了一把手槍。據(jù)其自稱“準(zhǔn)頭不錯”，累計射擊200余次依然完好無損，真是高手在民間。

耳聽為虛，眼見為實？其實我們早在不知不覺中目睹過3D打印產(chǎn)品的“芳容”。美國加利福尼亞州的Legacy Effect公司，利用Objet 3D打印機為演員量身定制臉、頸部和頭部的特型道具，用于《侏羅紀公園》、《阿凡達》、《鋼鐵俠》以及《復(fù)仇者聯(lián)盟》等電影的拍攝。

何為3D打印？

顧名思義，3D打印出的不是平面的圖案，而是一個立體的物體。這個過程可以簡單地分為兩步。首先在計算機里建立一個3D模型，并把這個模型分解為若干層，逐層進行斷層掃描。第二步是打印，就像噴墨打印機一樣依次打印出第一層、第二層、第三層……如此疊加上去直到最后，與數(shù)字模型完全一致的真實物體就完成了。

傳統(tǒng)打印機使用墨水，3D打印機用的則是是可以固化的“真材實料”，這也是它的最大突破之處。1986年，發(fā)明家查爾斯·哈爾制造出的第一臺3D打印機，利用樹脂凝固成形來制造物體。隨著3D打印技術(shù)的種類變多，3D打印機可選的原材料范圍也在變廣，從樹脂到塑料到陶瓷，甚至金、銀以及強度極高的鈦，還有不銹鋼。從某種意義上說，只要3D打印使用的耗材足夠廣泛，它就能創(chuàng)造無限可能。

3D打印機的出現(xiàn)，一方面可以滿足人們對個性化產(chǎn)品的追求欲，即使是量身定制、復(fù)雜精細的造型，3D打印機也表示毫無壓力；而從整個行業(yè)角度來看，省略反復(fù)打造各種模具、擺脫傳統(tǒng)的大規(guī)模機床、一體成型無需組裝，都是非常誘人的前景。

其實在歐美一些注重創(chuàng)新的發(fā)達國家，3D打印技術(shù)已經(jīng)成功商用，尤其是消費電子業(yè)、航空業(yè)和汽車制造業(yè)。空客公司生產(chǎn)的軍用戰(zhàn)斗機上已經(jīng)開始使用3D打印的空調(diào)系統(tǒng)，而計劃在2050年前完成整架的3D打印飛機。投資雖然巨大，但絕不是賠本買賣。比如制作單個噴氣式飛機上的空氣動力導(dǎo)管，不再需要很多不同的元件來組裝它，這使得3D打印飛機將比傳統(tǒng)飛機在重量上減輕65%，并且成本大大降低。

領(lǐng)軍第三次工業(yè)革命

想想也是，當(dāng)你能夠打印一件東西的時候，為什么還要費勁去制造它？但3D打印并不僅僅是一種新技術(shù)。著名的英國《經(jīng)濟學(xué)人》雜志將其定位為一種新型的生產(chǎn)方式，“將與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動實現(xiàn)第三次工業(yè)革命”。

眾所周知，第一次工業(yè)革命以蒸汽機的發(fā)明為標(biāo)志，讓制造業(yè)從原始的手工制造轉(zhuǎn)為機械制造。而第二次工業(yè)革命以電力、無線電、鋼鐵和化學(xué)等領(lǐng)域的巨大發(fā)展為標(biāo)志，制作業(yè)進入大規(guī)模生產(chǎn)時代。

那么第三次工業(yè)革命與前兩次工業(yè)革命相比，有何不同之處？《經(jīng)濟學(xué)人》指出，3D打印不需要巨大的機器、龐大的廠房，未來的制造業(yè)也許不再需要大規(guī)模、集中化，而轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N以3D打印機為基礎(chǔ)的，更加靈活、所需要投入更少的生產(chǎn)方式?！督?jīng)濟學(xué)人》將這種趨勢稱之為“社會化制造（Social Manufacturing）”，即每個人都可以是一家工廠。

由于無需經(jīng)過制作模具這一步驟，客戶能夠節(jié)約時間，工廠能夠節(jié)約成本，同時所制作出來的物體，也將和設(shè)計圖紙一樣精確。3D打印機還能夠大幅減少原材料消耗，并且減少所需的人力，也是一種更加低耗能、低污染甚至無污染的生產(chǎn)方式。

另外一個好消息就是，3D打印機的價格在不斷下降。1999年3D Systems公司的一款打印機要價80萬美元，而今年推出的新產(chǎn)品售價僅1299美元。最近創(chuàng)立的Soldoodle公司所生產(chǎn)的3D打印機更是低至499美元。照這樣的發(fā)展趨勢，3D打印機“走入尋常百姓家”的日子指日可待。

無論如何，3D打印技術(shù)了一種可能：只要你有一臺電腦一個想法，就可以造出自己想要的東西來。這有點類似美國科幻作家羅伯特·?？死谛≌f中描述過場景：以后人類去太空生活，不必攜帶2305件不同的物品，只要一臺“萬能制造機”就夠了。聽起來有點懸？但3D打印機未來的名字，說不定就是“萬能制造機”。