未来,3D打印的“月球房”花3个月制成后即可“拎包入住”;如今,房子、车子、食物、人体器官都能打,还有哪些物件不能3D打印呢?

30多年前,当美国人查克·赫尔发明3D打印技术时,或许他并未想到,利用这一神奇的技术可以在房价高企的北京打印一栋两层别墅。30年后,不仅房子、车子、食物,甚至连人体器官都能3D打印出来。近日,《新科学家》杂志网站介绍了8种有趣的3D打印产品,让人称奇叫艳。

两层别墅

工期缩短到45天

在房价动辄每平方米五六万、十多万的北京,这样一个物件或许让千万房奴看到了一线希望。

在北京通州的一个厂房内,一幢两层别墅用3D打印机在现场全部打印出来,这与其他打印建筑提前打印后再拼接完全不同。

公司团队利用其开发的巨型3D“打印机”,打印出房子的框架并浇灌上混泥土,将传统方法需要几个月才能完成的任务缩短到45天。其打印设备包括4个系统:电子配料系统、搅拌系统、输送系统和打印系统,根据设计图纸,电脑操控“油墨”喷射,按墙体一层层叠加打印成功。

据报道,别墅墙体和楼层板都符合建筑行业要求,墙体厚度抗震级别达到8级以上。造房精确度也从传统的厘米级提高到毫米级,原料浪费和工业垃圾更少,不用人力全部自动化操作,大大节约了建房成本。

汽车车身

打印只用45个小时

在2014年美国芝加哥举行的国际制造技术展览上,一辆车身完全由3D打印技术制造的斯特拉提轿车吸引了众人关注。其曲线车身由黑色塑料制造,为增加强度再层层包裹碳纤维,整个车身部件总数只有40个,大大简化传统汽车需要2万多个零件的工艺。

打印该车身的是车间内一台超大型3D打印机,能打印出长3米、宽1.5米、高1米的大型产品,将只能打印出25立方厘米的3D打印技术又向前推动了一大步,而且整个打印过程只用了45个小时。

而之前的3D打印技术只能利用纳米打印机制造出纳米级赛车,充其量只能是一种车模。当时的纳米车模使用树脂分子材料通过高聚光技术操控完成,打印速度很快,几秒即可打印出一个纳米赛车。

另外,比利时工程师们已经成功3D打印出一辆全尺寸赛车,他们将设计输入打印机,然后静静地坐在那里,直到看见完整的车身出现在面前。后来他们为打印出的车身安装了车轮和发动机,并到德国成功完成了测试。

人体部件

几乎无所不能“打”

耳朵、骨组织、心脏组织、迷你肝脏以及肾脏组织……最近几年,3D打印人体器官和组织技术日新月异,几乎无所不能,有些甚至已经经受住移植手术的考验。

而代表性成果当属2014年荷兰女艺术家德尔姆·施特雷贝在德国一家博物馆展出的“梵高耳朵”。她与科学家合作,从梵高后人体内获取活体组织,提取出软骨细胞并结合人造材料,用3D打印技术成功复制出梵高的左耳。

另一个具有代表性的应该是2012年美国进行的3D打印气管移植手术,成功挽救了几个月大的小男孩生命。密歇根大学公共医疗中心的生物医学家用计算机设计了一个合适的气管支架模型,然后用热塑性生物可吸收材料,在3D打印机中打印出100多条细小管道,最后用激光技术获得人造气管支架。只有6周大的男孩身患支气管软化症,只能靠呼吸机维持生命,移植手术后,对男孩两岁后的造影检查表明,患者气管一切正常。

食物

人人都能成大厨

今年2月,德国食品展会上展出了3D打印出的各种杏仁膏奇特造型,让食品制作变得更加便捷。杏仁膏制品在欧洲是一款很受欢迎的甜食,其质地细腻,可作出各种有趣造型,所以3D打印杏仁膏受到参展孩子们的热烈欢迎。

而目前巧克力、曲奇饼和冰激凌等食物都已经可打印制成,这都归功于3D食物打印机的问世。其使用可食用原材料充当“墨水”,只要使用电脑设计出样式并配好原料,打印机就可完成操作步骤,“搭建”出所需食物。它能把任何人变成厨房达人,制作精致大餐或美味佳肴将不再遥不可及。

乐器

奏出更美妙的音符

3D打印不仅帮助荷兰艺术家表达了对梵高的敬意,现在又进入音乐领域,打造出各种完美的古典乐器。

2015年8月,法国一位爱好音乐的工程师劳伦特·伯纳达克设计并3D打印出一款小提琴,并取名为“3D瓦里”,因其设计基于知名的手工制作家斯特拉迪瓦里而得名。它选用透明树脂,利用光固化3D打印技术,打印出这款像水晶一样的小提琴,更漂亮、更轻便。

伯纳达克用这款3D打印小提琴演奏了着名摇滚乐队U2乐队一首脍炙人口的歌曲,并将相关视频上传到网上,吸引了无数人点击关注。

仿生假肢

价格降至300美元以下

提到3D打印仿生假肢,最有代表性的当属日本Exiii公司开发的“山木”(HACKberry)仿生手。十年前,该公司设计出仿生手,但当时造价上万美元,现在,由于3D打印技术能打印出其大部分零部件,“山木”仿生手价格已经低于300美元,而且各个部件之间相当完美地吻合,能够非常容易地完成一些微小精准的“捡拾”和“抓握”动作,甚至可以轻松地捡起一张纸来。

该公司已将仿生手的设计源代码公布在网上,任何人都可使用并完善,希望能像其名字“山木”分枝散叶一样,在全球用户体验中吸取更多灵感,“长”出符合用户需求的人工手臂。

现在科学家已经研制出各种既轻便又便宜的人体假肢,在美观和生物机械特性等各方面取得了很大提升,残疾人士将会因3D打印技术收获不一样的人生。

杯子

首个3D打印产品

1983年,赫尔在一家公司工作时突然萌生了3D打印的想法,并于同年发明了立体平板印刷技术(SLA),这个雏形最后衍生出3D打印技术。赫尔将相关技术申请了专利,并因此被誉为“3D打印之父”。

关于第一个3D打印产品的诞生,流传着这样一个故事:赫尔在家中研究SLA3D打印机时,试着制造出打印机原型并用它打印出一个杯子。他当时还把熟睡中的夫人推醒,欣赏他这一革命性的发明。在赫尔创建的3D系统公司官网上,他设计并创建的首个3D打印的杯形产品赫然在目,已经与赫尔一起成为公司的形象大使。

3D**

最不受欢迎的产品

在对3D打印技术产品各种好评如潮中,3D**是最不受欢迎的,甚至被业内人士称为麻烦制造者。

2012年,美国德州一位在校大学生科迪·威尔森首次制造出这把称为“解放者”的完整3D打印**,使得任何人都可以在家里打印出想要的左轮**。当时,他和朋友试图将*支3D打印的有关设计图上传至网络,在网络上存放3天就有超过10万次的下载,这引起了美国*支管制的争议和讨论,3D打印技术也被推到风口浪尖。

这款3D打印**运用粉末状金属和塑料等一层层打印而成,除了发射**的电子螺旋管,其余部分都可通过3D打印机制造。