3D印刷或帶來制造業(yè)革命

      據(jù)紐約華人網(wǎng)報道，奧巴馬近日發(fā)表的國情咨文中在強調(diào)教育改革和能源獨立的同時，呼吁開發(fā)3D印刷新技術(shù)。他在俄亥俄州楊斯頓的一個實驗室說：“工人們正在掌握那種印刷技術(shù)，它具有為我們制造所有東西帶來革命的潛力?！?

      3D印刷技術(shù)已經(jīng)存在多年，奧巴馬提到要應(yīng)用到制造業(yè)。越來越多的人認(rèn)為，3D印刷機也許會變成一種家用電器，就像30年前的個人電腦那樣——當(dāng)時電視廣告還在推銷蘋果2型電腦。

      同電腦一樣，3D印刷機最初是在公司中證實它們的價值，價格高，也很笨重。但幾年之內(nèi)，價格比較便宜的臺式3D印刷機問世。一些未來學(xué)家和3D印刷機愛好者正在設(shè)想各種節(jié)省工作的工具，從打印出新發(fā)明到替換各種零件--廚房掛鐘的指針斷裂到洗發(fā)液的瓶蓋丟失。

      位于布魯克林的制造者機器人（MakerBot）執(zhí)行長佩提斯（Bre Pettis）說，3D印刷技術(shù)已經(jīng)得到應(yīng)用?！拔覀兟牭饺藗冃迯?fù)攪拌機、咖啡機的故事。”制造者機器人也管理一個信息共享的數(shù)據(jù)庫Thingiverse，里面目前有3.6萬種可以下載的設(shè)計。佩提斯提到的一個故事就是一個爸爸有個41英寸高的女兒。他們要去游樂園，但那個女兒什么游玩車輛都不能乘坐，因為游樂園的最低乘客身高標(biāo)準(zhǔn)是42英寸。那個爸爸就用3D印刷機為女兒生產(chǎn)矯形鞋。

      制造者機器人去年在曼哈頓下城開辦第一家3D印刷機專賣店，銷售復(fù)制者2（Replicator 2），那種只有微波爐大小的機器售價2200美元；可以根據(jù)設(shè)計生產(chǎn)出建筑模型或智能電話外殼。

      現(xiàn)代藝術(shù)博物館零售部主任普拉特（Emmanuel Plat）說，根據(jù)他的經(jīng)驗，3D印刷機可能引發(fā)未來沖擊。人們看到這種機器的作用，為之著迷?，F(xiàn)代藝術(shù)博物館設(shè)計部將用復(fù)制者2生產(chǎn)以紐約市為主題的各種物品出售：從微型摩天大樓到出租車；人們也可以買那種打印機。普拉特說，現(xiàn)在不管走到何處，都能聽到人們談?wù)?D印刷技術(shù)。這種說法出自設(shè)計界和創(chuàng)新人士。其應(yīng)用前景無限。

      當(dāng)然，3D印刷機目前用戶還很少。大約1.5萬人購買了制造者機器人3D印刷機，主要是設(shè)計專業(yè)人士和制造嗜好者，普通人在應(yīng)用程序上仍有困難。目前3D印刷機制造的產(chǎn)品主要是玩具、鑰匙鏈或各種造型的塑料品。

      另據(jù)新華網(wǎng)報道，美國康奈爾大學(xué)研究人員近日在《公共科學(xué)圖書館綜合卷》上發(fā)表報告稱，他們利用牛耳細(xì)胞在3D打印機中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形兒童的器官移植。

      研究人員首先利用快速旋轉(zhuǎn)的3D相機拍攝數(shù)名兒童現(xiàn)有耳朵的三維信息，然后將其輸入計算機，3D打印機會據(jù)此打印出耳朵模子。研究人員隨后在模子中注入特殊的膠原蛋白凝膠，這種凝膠含有能生成軟骨的牛耳細(xì)胞。此后數(shù)周內(nèi)，軟骨逐漸增多并取代凝膠。3個月后，模子內(nèi)出現(xiàn)一個具有柔韌性的人造外耳，其功能和外表均與正常人耳相似。

      醫(yī)學(xué)界目前使用的人造耳朵主要成分為泡沫聚苯乙烯或患者人體肋骨組織。前者質(zhì)感與人耳差異較大，后一種方式既困難又令患者十分疼痛，很難制成既美觀又實用的人造耳朵。研究人員認(rèn)為，3D打印人造耳朵的優(yōu)勢在于能夠個性化“定制”，幫助失去部分或全部外耳的人士。

      研究人員下一步計劃利用患者自身的耳朵培育足夠多的軟骨，3D打印人造耳朵并移植。他們認(rèn)為，軟骨可能是最適合3D打印技術(shù)的人體組織，因為軟骨內(nèi)部不需要血液就能存活。

      所謂3D打印，其工作原理與傳統(tǒng)打印原理類似，主要區(qū)別在于3D打印機使用的“墨水”是實實在在的原材料。3D打印機不用紙或墨，而是通過計算機輔助設(shè)計、激光掃描、材料熔融等技術(shù)，使特定金屬粉或可塑性高的材料熔化，并按電子模型圖的指示一層層疊加“鑄造”起來，最終把電子模型圖變成實物。