最近,3D打印機大熱:其不僅能打出一個塑料玩具,、一個金屬螺絲釘或者一件雕刻,,甚至有人宣稱,能夠打印出眼鏡,、食品,、小提琴,、房子、飛機,、牙齒甚至人體其他器官――只要你能想到的,,似乎都可以通過3D掃描,然后進行打印,。但與此同時,,也讓人產(chǎn)生了一系列懷疑:3D打印機打出來的房子,真的能住人嗎,?東西真的能吃嗎,?人體器官不會產(chǎn)生排異嗎? □半島晨報,、海力網(wǎng)記者胡慧雯
3D打印出的房子你敢住嗎,?
理想狀態(tài):20小時內(nèi)打印出一套房子
如果能夠自己用3D打印機打出一棟房子,在如今房價高企的大環(huán)境下,,無疑是一個驚喜,。再想想,你住在自己打印的房子里,,而且里面布滿了你自己打印的家具、廚具,、餐具,,那是怎樣一種感覺呢?那么,,3D打印房子到底可不可行呢,?
美國南加州大學(xué)的Behrokh教授就有這樣一個理想:他想建立一個3D打印機,可以在一天內(nèi)打印出一套房子,,而且是在20小時內(nèi),。
根據(jù)他的構(gòu)想,這個巨大的3D房子打印機將從房子地基開始,,地板,、墻、天花板,、管道甚至更高級的東西,,比如電線,只要把門和窗戶的CAD圖樣畫清楚,,保證打印完后有洞可以供人進去,,其他的則留給巨大的3D打印機就行。Behrokh教授指出,,3D打印機的可貴之處在于,,它能夠依據(jù)電腦程序打印完一層,,自動打印另一層,非常有次序,,甚至比人工的更加準確,,一磚一瓦都不會遺漏;而且會依據(jù)強大的幾何計算,、采用堅固的材料,,保證在若干年內(nèi),房子不會有質(zhì)量問題,。
現(xiàn)實情況:打印一個小玩具花費1~2個小時
不過,,從目前的技術(shù)角度上來說,要打印出一套房子,,還是有點“問題”,。聯(lián)動天下科技(大連)有限公司總經(jīng)理唐冰告訴記者,隨著材料的更新?lián)Q代,,打出房子從理論角度上來說,,是完全可能的�,!耙虺鲆徽追孔�,,有個前提條件,就是打印機本身就要比房子還大――目前看,,這并不現(xiàn)實,。但可以把建房子需要的材料一塊塊地打印出來,最后再加以組裝――就好像我們小時候玩的那種搭建房子的積木一樣,。不過,,從目前的技術(shù)角度而言,還存在一個問題就是,,打印房子所需要的時間成本也非�,?捎^――眼下,打印一個小的塑料玩具都要花費1~2個小時,,別說整棟大型的房子了,。 ”
不過,Behrokh教授認為,,到2050年,,3D打印房子將不再是一個稀奇事,而且到時候堅固度都不是我們要考慮的問題,。另外,,由于低成本,過幾年換一套完全不在話下,。據(jù)悉,,今年年初,,英國已經(jīng)有實驗室在研究用3D打印房子來緩解住房緊張的問題了。
3D打印人體器官不會排異嗎,?
大連醫(yī)院:用3D打印機打造一個骨盆的模型
你能想象出,,3D打印機現(xiàn)在最受歡迎的領(lǐng)域在哪里嗎?
據(jù)唐冰透露,,自從聯(lián)動天下科技(大連)有限公司的3D打印機研發(fā)成功后,,每天上門來看樣品訂購的人絡(luò)繹不絕,其中接待量最大的群體,,居然來自醫(yī)院,。“以口腔醫(yī)院為例,。傳統(tǒng)的方式,,首先要咬模――用硅膠、石膏在一起的混合膏體,,做出牙模,。隨著科技的進步,現(xiàn)在醫(yī)院多先通過掃描掃出人的牙模,,然后通過牙模來做模具,。有了3D打印機之后,他們可以經(jīng)過口腔掃描,,直接打出一顆牙齒,,中間省去了制作牙模的過程,而且精細度要遠高于模具,。 ”唐冰指出,如果以后材料跟得上的話,,打出來的牙齒,,甚至可以直接當假牙用。
另外,,唐冰還透露說,,大連目前已經(jīng)有大型醫(yī)院開始使用3D打印機制作病人需要進行手術(shù)的實體模型�,!斑@在國外已有案例,,醫(yī)生用3D打印技術(shù)打印出患者的下顎骨。前兩天,,大連某醫(yī)院的醫(yī)生,,就用3D打印機打造了一個骨盆的模型。 ”
打印器官:從病人身體中提取細胞,,不會排異
在國外,,3D打印應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的領(lǐng)域更為廣泛:日前,,美國華盛頓國家兒童醫(yī)學(xué)中心用3D打印出人類心臟,主要用于外科醫(yī)生看清他們要進行手術(shù)的精確解剖情景,。美國康奈爾大學(xué)研究人員則利用牛耳細胞,,在3D打印機中打印出人造耳朵,并可移植到人體中,。這對失去全部或部分外耳的人士而言無疑是福音,。
去年,荷蘭醫(yī)生給一名83歲老嫗安裝一塊用3D打印技術(shù)打印出來的金屬下頜骨,。醫(yī)生說,,這是全球首例這種類型的手術(shù)。據(jù)悉,,這塊下頜骨并非一個簡單的金屬零件,。它包括多個人工關(guān)節(jié),上面還有讓肌肉附著的空腔以及引導(dǎo)神經(jīng)和血管生長的凹槽,。
在國內(nèi),,3D打印人體器官的研究也取得了很好的進展:北醫(yī)三院的骨科醫(yī)生正在研究運用3D打印技術(shù)治病救人,目前已有近40位患者用上了3D打印機制造的鈦合金骨骼,。
英國愛丁堡赫瑞-瓦特大學(xué)專家已研發(fā)出3D打印手藝,,可用胚胎干細胞制造人體組織;而美國,、日本等國家,,已經(jīng)可以采用3D打印技術(shù)打印人體干細胞�,!叭梭w干細胞被‘打印’出之后,,就可以按照需要來培養(yǎng)人體的器官。因為這是由自己的細胞組成的,,應(yīng)該不會產(chǎn)生排斥反應(yīng),。 ”唐冰表示。
三大因素制約
1 3D打印機目前在應(yīng)用方面受三大因素制約,。
大部分人并不具備三維圖形的設(shè)計能力,,買來也設(shè)計不了。
使用3D打印機,,首先要輸入3D設(shè)計圖,。用戶可在網(wǎng)上下載3D設(shè)計圖紙,使3D打印機按照圖紙 “打印”,。如果用戶想滿足自己設(shè)計的樂趣,,就需要使用3DMAX等專業(yè)的三維設(shè)計軟件,這對于“零基礎(chǔ)”的用戶來講確實有一定的門檻,。
2 打印速度較慢,,材質(zhì)過于單一,。
使用 3D打印機,“打印”一個5厘米×5厘米×10厘米的空心筆筒,,大約需要兩到三個小時,。不僅如此,網(wǎng)絡(luò)在售3D打印機可打印的材質(zhì)也非常單一,,幾乎都是ABS和PLA材質(zhì),,沒有金屬、陶瓷等 “實用材料”,,對普通用戶而言,,確實缺乏實用性。
3 廉價3D打印機在打印精度方面仍有欠缺,。
一些售價上萬的3D打印機的確可以“打印”出做工非常精致的作品,,有些甚至可以將上百個 “打印零件”嚴絲合縫地拼接成一個精致模型。而一些廉價3D打印機所“打印”的作品做工很粗糙,,甚至可以看到打印過程中產(chǎn)生的紋理,。據(jù)《經(jīng)濟參考報》報道
現(xiàn)狀
3D打印實用性尚待突破
亞洲制造業(yè)協(xié)會首席執(zhí)行官、世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長羅軍在接受本報記者采訪時指出,,當前大眾談?wù)摰?D打印和3D打印技術(shù),,還不完全是一回事。
不可能“一次性打印出能用的飛機”
“之前有媒體報道,,稱3D打印可以在一臺打印機上一次性打印出一架能用的飛機,,這簡直是胡說。 3D打印制造的只是飛機的外殼和部分金屬零部件,,而飛機中的精密儀器和復(fù)雜的集成電路,,并不能同時打印出來。普通大眾,,甚至是一些媒體對3D打印技術(shù)的理解多少都有一些被夸大的成分,,3D打印并非無所不能。 ”
羅軍指出,,3D打印目前主要被運用于航空航天、汽車及零部件,、模具開發(fā),、模型制造、打印牙齒,、骨骼修復(fù),、文物修復(fù)、工業(yè)設(shè)計,、文化創(chuàng)意,、教育培訓(xùn)等領(lǐng)域,,并且都取得了很好的效果。最明顯的優(yōu)勢就是能夠打印出我們設(shè)計的任何產(chǎn)品,,能夠解決高難度,、個性化、復(fù)雜的產(chǎn)品制造難題,,而且時間周期短,、節(jié)約材料、節(jié)約成本,。
是否具有實用性,,主要取決于材料
“按照3D打印技術(shù)的原理分析,我們能夠設(shè)計出來的任何物品都可以通過3D打印技術(shù)打印出來,,但是否具有實用性,,主要取決于材料。 ”羅軍坦言,,目前3D打印出來的實物,,不一定每一件都具有很強的實用性。在大多數(shù)領(lǐng)域,,凡是傳統(tǒng)制造業(yè)能夠生產(chǎn)制造的產(chǎn)品往往比3D打印技術(shù)打印出來的產(chǎn)品更具有實用性,,成本優(yōu)勢和工藝優(yōu)勢也會更加明顯。比如,,利用3D打印技術(shù)打印房子,,不是3D打印技術(shù)的最大優(yōu)勢,造房子這些都屬于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),,經(jīng)過數(shù)千年的積累和發(fā)展已經(jīng)非常成熟,。因此,利用3D打印技術(shù)來建造房子,,目前主要還是一種探索,。另外,利用3D打印技術(shù)打印食物,,主要取決于食物的原料,。 3D打印技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的運用正在快速推進,打印牙齒,、骨骼,、軟組織、細胞,,都有了許多技術(shù)突破,。器官移植方面的技術(shù)還在探索中,大概還需要5-10年的時間,才會取得實質(zhì)性突破,。半島晨報,、海力網(wǎng)記者胡慧雯
未來
將向三方面發(fā)展
3D打印技術(shù)的未來,將向三個方面發(fā)展,。
第一是材料,。現(xiàn)階段可用材料比較少,主要是聚合物和鈦合金材料,。希望能盡快研究出既耐用又便宜的新型材料,。
第二是打印速度提高、尺寸大型化,。現(xiàn)階段用3D打印手段打印高度10厘米的產(chǎn)品基本上要3個小時以上,,尺寸上國際最大也只能做到1.5米左右,國內(nèi)只有1米左右,。
第三是向售價低的家用型發(fā)展,。
《蘇州日報》報道
|