魔幻般的3D打印技术，改变你我的生活

什么是3D打印技术：

所谓3D打印技术，是一种由计算机辅助设计软件通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的增材制造技术。它既不需要用纸，也不需要用墨，而是通过电子制图、远程数据传输、激光扫描、材料熔化等一系列技术，使特定金属粉或者记忆材料熔化，并按照电子模型图的指示一层层重新叠加起来，最终把电子模型图变成实物。


虽然从现状来看，3D打印仍是小范围模具的生产工具，但它的未来却值得期待。有人甚至将以3D打印为代表的一系列数字化生产方式称为第三次工业革命。

打印：改变我们的生活

未来某一天，你或许会住着打印出来的房子，乘坐打印出来的飞机环球旅游，驾驶着打印出来的汽车走南闯北……这一切，都有赖于3D打印技术的推广运用。

3D正在打印我们的生活

3D打印机的基本原理，就像是用砖头砌金字塔——3D打印机的喷嘴喷出一点一点的材料，喷头按电脑上的三维设计图纸，从底部开始，一点点喷出材料，堆砌出实物，就像是用砖头从底部开始一点点堆砌金字塔。

英国人打印出了世界上一辆超音速汽车，该汽车时速超过1000英里，比当今最快的汽车还快31%，其汽车原型和组件都由3D打印而成。


而世界上第一辆“3D打印汽车”早于2011年9月在加拿大亮相，这是一辆三轮、双座混合动力车。它使用电池和汽油作为动力。虽然单缸发动机制动功率只有8马力，但由于其小巧轻便，最高时速可达112公里。

目前，3D打印在消费电子业、航空业、汽车制造业、生物医学以及个性化消费品等领域都有商业化的应用，大大提高了制造的效率、精度，节材节能，是制造技术的一次革命。

其中，航空与军工业是3D打印比较容易发展的方向，对于航空工业、航空航天，还有其他的军事工业来说，3D打印大概是最容易进入与发展的一个方向，是很快就可以产生效益的方向。


现在，已经有越来越多的人在关注3D打印机，包括手机、运动鞋，甚至是3D电影行业都对3D打印机极为推崇。在未来，3D打印机有可能走进千家万户，可以做许多现在看起来匪夷所思的事情，因为从某种角度来说，许多你想到的东西都能直接打印得到。

随着3D打印技术一路“高歌猛进”，科学家们不禁做出了这样的畅想：未来，也许建筑工地上只需一台超大型的3D打印机，就可以自动打印楼房；也许只给月球发射几台3D打印机，便可就地取材打印出一个月球基地；如果生病了某个器官要换掉，无需找匹配的器官源，只要在患者身上取一些干细胞培养成为打印原料，然后打印出一个一模一样的器官进行移植就可以了。

生物3D打印是3D打印技术研究最前沿领域

如果您觉得对3D打印难以想象和理解，那么可以观看一部叫《十二生肖》的电影，片中成龙戴着光学传感手套触摸兽首，将收集到的三维数据通过无线传输系统瞬时传回本部，本部根据这些数据同步打印复制出完全一样的兽首，其实就是3D打印技术的再现。

这种工艺到底怎么实现呢？首先将数码摄像收集到的数据传入计算机软件并建立三维立体模型，然后根据模型对内部材料进行处理和定义，最后通过喷涂控制一层层成形。它的原理是在结构空间和材料空间里实现色彩和结构、材质和结构之间的一一对应关系，再从材质及色彩到每一个喷头之间的一一对应。而每个喷头有一千多个喷嘴，可以实现同时开关，从而实行精确的打印。

不仅在制造领域，在生物医药领域，3D打印技术也得以广泛运用。“生物3D打印”，是用生物高分子材料进行细胞3D打印的技术，其原理是将细胞打印在一层一层的特殊热敏材料上，打印完之后将材料叠加起来就得到所需要的细胞结构，这些细胞会自发地迁移、扩散、自组织，重新形成一个器官。现在人体的各个器官，包括心脏、肝、肺、耳朵、膀胱、脊椎等等，都可以应用3D技术打印出来。


数月前，在康奈尔大学打印出了人耳，形状和真耳完全一样，并在接受组织液以后成活安装到病人身上。这项技术可以为许多患有先天性耳病的人进行修复。此前，一个小孩得了一种怪病，他的呼吸管道发生软化完全没了支撑力，堵住了，生命垂危。医生求助于3D打印技术，用生物高分子材料制作出一根呼吸管植入他的器官，挽救了小孩的生命。

用生物材料打印出来的器官，能临床应用是他们的终极目标。比如，人的肾脏坏了，现在只能肾脏移植，要找到能移植的肾脏很不容易，价格昂贵，也非常复杂。生 物3D打印技术来了，事情变得简单，只要根据这位病人的实际情况，打印个肾脏给他装上就可以了。