什么不能打印!颠覆未来的3D打印机
时下“3D”这个概念在全球可谓火得一塌糊涂,从《阿凡达》等3D电影的推出,再到消费电子展上各种3D电视的推出,以及各种3D数码产品的争奇斗艳,3D一跃成为了人们关注的热点,3D彻底颠覆我们的生活方式正指日可待。
今天笔者将跟大家交流的是3D领域的又一种前瞻性产品——3D打印机。3D打印机是一种用于快速原型和模具制造的强大工具,最初这种产品主要应用在地理勘察、侦测等专业领域,随着CAD、CAM技术的飞速发展,3D打印的应用领域越来越广泛,电影动漫、气象、教育、外科医疗领域等都能用彩色的3D打印机制作模型、沙盘等。最重要的是,3D打印机不仅改变了许多工厂的生产方式,给制造业带来一场革命,未来3D打印机还将进入到我们每个人的家庭中,给我们的生活带来革命性的变化。 比如我们打算装修房屋,家居装饰公司将可以根据设计图纸呈现数个逼真、缩小的家居模型供我们挑选,另外我们还可以随心所欲的“复制”(当然只是模型)我们所见过的东西。我们可以使用3D照相机或3D扫描仪,甚至仅仅是通过几张平面照片,在电脑上得到目标物的详细3D信息,然后,3D打印机将精确地还原它。比如新版的芭比娃娃,我们可以想做几个做几个,甚至可以为大卫雕像换上自己的面容,还有最新款的跑车上市,我们也完全可以照上几张照片,然后制作出精确缩微的车模,挺有意思吧。 其实3D打印机带个我们的改变还不仅仅只有这些,只要你能想象的到的东西,未来3D打印机都能打印出来,几乎没有什么是3D打印机无法打印的,现在人们在研究3D打印机方面已经取得了不少进展,下面就来让我们一起了解一下,目前有哪些神奇的3D打印机已经问世。 现在我们传统做饭都还是使用锅碗瓢盆,未来3D打印机也能帮我们下厨了,食物也能够通过3D打印机“打印出来”。 这种食物打印机可以将不同的食物原料储存在上面不同的罐子里,当你输入想要的食物,他们会有预置好的各种传统食物的配料表和模式可供选择,或者,自己搭配出一盆 DIY 美食出来,然后按下按钮,各种原料就从那个漏斗里面被精确定量地挤出来,然后机器还有一个加热或者冷却的装置,可以让你吃上热腾腾的饭。 这台叫做CandyFab 4000砂糖3D打印机,由Evil Mad Scientist Laboratories(邪恶科学家实验室)制作完成,它能打印5 ppi至 20 ppi精度的食物图像,它的工作原理是喷射加热过的砂糖。 将来有一天,锤打、锯切、钻孔和砌砖都将被打印所取代。目前,由英国研究人员制造的一台房间大的巨型机器将能使用快速原型技术来打印墙,完成砌砖、涂石灰、安窗户、隔热保护和预留电线和管道的线路。而且,此技术能使墙更加结实和功能更多,同时产生的建筑废物更少,减少劳力,并能放开建筑物的形状。 也许正正方方不总是最好的形状,此技术能建造扁平或流线型建筑,且没有额外的成本支出,英国建筑师理查德-布斯维尔表示。他和他的小组致力于研究一项四年的项目,建造一台4×5米的打印机,可借助目前的原型处理技术用来打印陶瓷、聚合体和金属。在此技术中,通过电脑三维辅助设计软件,可以快速设计出产品,并打印出来。三维形状可以裁成不同截面,机器虚构每一层的原料组成,比如液体、粉未或黏土等,从底部一直到顶层。然后用激光将每一层粘合起来,产生最后的形状。此技术通常使用塑料似的原料来打印,但在建筑墙的打印上,得使用水泥、石膏、粘土和石灰一类的材料来打印。 此机器还能像牙膏似的从管子里挤出潮湿的材料,其工作方式就像一台大型喷墨打印机朝一个特定位置喷射潮湿材料。这些材料在空气中会变硬,不需要激光来融合。如此精确的打印能让设计师混合各种材料来形成墙,而不用分别进行单独加工。比如,墙能留出用作门窗的口子。它们也能被打印成蜂窝结构,以用于隔热保暖。它们还能留好线路,用来布电线和管道。 想象一下一台巨大的3D打印机,它可以通过沙石来“打印”出一幢完整的建筑。设计师恩里克·迪尼(Enrico Dini)以科幻小说的灵感为原型,发明了这台神奇的3D打印机。迪尼希望使用月球尘埃,通过这台打印机来“打印”建筑物。 据介绍,这种打印机的原料主要是沙子。当打印机开始工作时,它的上千个喷嘴中会同时喷出沙子和一种镁基胶。这种特制的胶水会将沙子粘成像岩石一样坚固的固体,并形成特定的形状,然后只需要按照预先设定的形状一层层喷上这种材料,最终就可以“打印”一个完整的雕塑或者教堂建筑。 恩里克·迪尼表示,这种打印机比常规建筑方法要快四倍,而且所使用的原料也只有原来水泥价格的三分之一到二分之一,更重要的是几乎不会产生任何废弃物,且更好的保护了环境。他已经在和阿尔塔空间(Alta Space)公司、建筑大师诺曼·福斯特(Norman Foster)等进行讨论,希望能设计出一种可以使用月球尘埃的打印机,届时在月球上就可以使用这种打印机快速的建造出人类的月球基地。 我们不相信任何人能真正带着3D打印机到月球上去工作,但这台可以在地球上“打印”建筑物的3D打印机,还是让我们感到很大的新奇。 器官移植中等待合适的器官一直是一个难题,往往很难在短时间内找到适合的,现在3D生物打印机将能够为我们打印出器官,这将给器官移植者带来巨大的福音。Invetech公司和Organovo医学公司一起合作,研制出了首台商业化的3D生物打印机。他们采用事先提取好的活体,进行组合排列,打印出所需要的细胞,误差可以控制在20微米的境界,目前还只是属于实验阶段,最初的目标是能够打印出动脉和静脉血管,之后是可以打印出器官,最终让人类能够随时实现换器官的远景目标。Organovo医学公司 CEO Keith Murphy表示,他非常看好这项技术,认为这项技术潜在用途非常广泛,从支持现有的肾脏细胞再生到形成牙齿。 与打印机能产生的需求“的组织,”研究人员和医生将显然能够很容易地修复实验室不必等待赶上机关,只要按下按钮,然后进入。这一切都有点怪异,但如果这些最终在每家医院时,他们可能确实是一个生命的救星。 既然3D生物打印机可以生产“需要的组织”,研究人员和外科医生在进行器官移植的时候不再需要花费漫长的时间等待合适的器官(捐赠的或者其他的),只需要轻松按下按钮,让3D生物打印机制造出我们所需要的器官。这一切看起来有些不可思议,但是如果这样的3D生物打印机能够在每家医院里工作,那么它必将成为人类的救星。 >>相关产品 |