国家地理杂志/Ctrl+P印出全世界

这个190万年前的巧人(Homo habilis)颅骨复制品以聚合树脂材料,经过15小时的3D列印制成。肯亚的图尔卡纳盆地研究所和国家博物馆与一间软体公司合作,建立了africanfossils.org网站,展示许多在东非发现的代表性化石。网站上也提供3D列印档案下载,供教育用途使用。

撰文罗夫史密斯 Roff Smith摄影罗伯特.克拉克 Robert Clark

火箭引擎零件、巧克力糖偶、功能具足的复制手枪荷兰运河房屋设计师太阳眼镜、轻巧快速的两人座汽车、划桨船、仿生耳原型披萨――几乎每个星期,日新月异立体列印技术都有让人惊异的新发展。这听起来像是《星舰迷航记》中才会出现的东西(星舰上的复制机可以合成任何东西),但它正逐渐成为真实。一点不假,美国国家航空暨太总署(NASA)正在国际太空站测试一台3D印表机,确认它是否能在长期任务中负责制造餐点、工具及替换零件。地球上,企业正重新思考他们的长期商业计划。法国空中巴士公司的愿景是,到了2050年,一整架飞机都可以由3D列印的零件组装而成。美国通用电气公司(GE)则已使用3D印表机制造喷射引擎的燃料喷嘴内部组件感兴趣的还不只是大企业。「我们很清楚3D列印技术将在未来扮演举足轻重的角色,」荷兰建筑师事务所DUS合伙人海德薇‧赫恩斯曼表示。DUS正在阿姆斯特丹巴克史洛特运河旁列印一栋河岸住宅。这台高6公尺、名为「房间制造机」的印表机将于三年内测试各种材料、设计与概念,印出墙壁檐口饰带以及房间。「我可以看到新时代将要来临,到那时大家可以选择并下载房屋设计图,就像在iTunes上买东西一样。只要敲几下键盘,便能客制出完全符合你所想的屋型,然后再把印表机运到建地盖房子,」赫恩斯曼补充。又称「积层制造」的3D列印技术已问世约30年,最近几年因为进展快速而引发了热切关注及大胆的预测。不过,高度精密的商用3D印表机和家用印表机之间还是存在着巨大且可能无法跨越的性能差距。3D印表机的运作方式和桌上型印表机大同小异,但「列印」时用的不是墨水,而是塑胶、蜡、树脂、木材、混凝土、黄金、钛、碳纤维、巧克力――甚至是活体组织。3D印表机的喷头将原料以液态糊状粉末的形式一层一层堆叠。有些会自然硬化,而其他材料则须以热或光来熔合。现在任何人只要有想法、有钱,都能够投入小规模生产,只需要利用电脑辅助设计软体绘制物件立体图,剩下的就交给3D列印公司。由于从电脑键盘就可以更改产品规格,这项技术特别适合限量商品、原型或是一次性的成品。也因为3D印表机是一点一滴堆叠出物件,材料只用在需要的地方,因此可制作出复杂的几何形物品,而且通常可大幅减轻重量且无损于强度。3D印表机也能一体成型地印出形状精密复杂的物件,以GE的钛制燃料喷嘴尖口为例,如果按照原来的方法至少需要20个组件才能制成。

这是普林斯顿大学的研究人员以聚矽氧和软骨细胞为「墨水」印出的仿生耳。金属线圈负责收发可以刺激听神经电脉冲,就和人工电子耳一样。

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