馬迪

對(duì)一只哈密瓜進(jìn)行全方位掃描，再用石膏粉混合粘合劑為原料，一臺(tái)名為“3D打印機(jī)”的神奇機(jī)器在很短的時(shí)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(shí)，并沒想到它會(huì)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(tái)大型3D打印機(jī)，它能“打印”出整個(gè)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(xì)胞等原材料打印出的肉，有著真肉的口感和紋理，就連微細(xì)血管都清清楚楚。

一位美國網(wǎng)民用3D打印機(jī)打印了一把點(diǎn)22機(jī)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(cuò)”，累計(jì)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(shí)？其實(shí)我們?cè)缭诓恢挥X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(jī)為演員量身定制臉、頸部和頭部的特型道具，用于《侏羅紀(jì)公園》、《阿凡達(dá)》、《鋼鐵俠》以及《復(fù)仇者聯(lián)盟》等電影的拍攝。

何為3D打??？

顧名思義，3D打印出的不是平面的圖案，而是一個(gè)立體的物體。這個(gè)過程可以簡單地分為兩步。首先在計(jì)算機(jī)里建立一個(gè)3D模型，并把這個(gè)模型分解為若干層，逐層進(jìn)行斷層掃描。第二步是打印，就像噴墨打印機(jī)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(shí)物體就完成了。

傳統(tǒng)打印機(jī)使用墨水，3D打印機(jī)用的則是是可以固化的“真材實(shí)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(tái)3D打印機(jī)，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(jī)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(qiáng)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(jī)的出現(xiàn)，一方面可以滿足人們對(duì)個(gè)性化產(chǎn)品的追求欲，即使是量身定制、復(fù)雜精細(xì)的造型，3D打印機(jī)也表示毫無壓力；而從整個(gè)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(jī)床、一體成型無需組裝，都是非常誘人的前景。

其實(shí)在歐美一些注重創(chuàng)新的發(fā)達(dá)國家，3D打印技術(shù)已經(jīng)成功商用，尤其是消費(fèi)電子業(yè)、航空業(yè)和汽車制造業(yè)?？湛凸旧a(chǎn)的軍用戰(zhàn)斗機(jī)上已經(jīng)開始使用3D打印的空調(diào)系統(tǒng)，而計(jì)劃在2050年前完成整架的3D打印飛機(jī)。投資雖然巨大，但絕不是賠本買賣。比如制作單個(gè)噴氣式飛機(jī)上的空氣動(dòng)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(jī)將比傳統(tǒng)飛機(jī)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(shí)候，為什么還要費(fèi)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(jì)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(dòng)實(shí)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(jī)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(jī)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(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)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(jì)學(xué)人》指出，3D打印不需要巨大的機(jī)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(jī)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(jì)學(xué)人》將這種趨勢稱之為“社會(huì)化制造（Social Manufacturing）”，即每個(gè)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(shí)間，工廠能夠節(jié)約成本，同時(shí)所制作出來的物體，也將和設(shè)計(jì)圖紙一樣精確。3D打印機(jī)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(gè)好消息就是，3D打印機(jī)的價(jià)格在不斷下降。1999年3D Systems公司的一款打印機(jī)要價(jià)80萬美元，而今年推出的新產(chǎn)品售價(jià)僅1299美元。最近創(chuàng)立的Soldoodle公司所生產(chǎn)的3D打印機(jī)更是低至499美元。照這樣的發(fā)展趨勢，3D打印機(jī)“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(tái)電腦一個(gè)想法，就可以造出自己想要的東西來。這有點(diǎn)類似美國科幻作家羅伯特·希克利在小說中描述過場景：以后人類去太空生活，不必?cái)y帶2305件不同的物品，只要一臺(tái)“萬能制造機(jī)”就夠了。聽起來有點(diǎn)懸？但3D打印機(jī)未來的名字，說不定就是“萬能制造機(jī)”。