爭奇斗艷的3D打印產品大盤點

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點擊次數:362 更新時間:2016年12月14日11:05:08 打印此頁 關閉

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  30多年前,當美國人查克·赫爾發明3D打印技術時,或許他并未想到,利用這一神奇的技術可以在房價高漲的北京打印一棟兩層別墅。30年后,不僅房子、車子、食物,甚至連人體器官都能3D打印出來。近日,《新科學家》雜志網站介紹了8種有趣的3D打印產品,讓人稱奇叫艷。

  兩層別墅

  工期縮短到45天

在房價動輒每平方米五六萬、十多萬的北京,這樣一個物件或許讓千萬房奴看到了一線希望。

  在北京通州的一個廠房內,一幢兩層別墅用3D打印機在現場全部打印出來,這與其他打印建筑提前打印后再拼接完全不同。

  公司團隊利用其開發的巨型3D“打印機”,打印出房子的框架并澆灌上混泥土,將傳統方法需要幾個月才能完成的任務縮短到45天。其打印設備包括4個系統:電子配料系統、攪拌系統、輸送系統和打印系統,根據設計圖紙,電腦操控“油墨”噴射,按墻體一層層疊加打印成功。



據報道,別墅墻體和樓層板都符合建筑行業要求,墻體厚度抗震級別達到8級以上。造房精確度也從傳統的厘米級提高到毫米級,原料浪費和工業垃圾更少,不用人力全部自動化操作,大大節約了建房成本。

  汽車車身

  打印只用45個小時

  在2014年美國芝加哥舉行的國際制造技術展覽上,一輛車身完全由3D打印技術制造的斯特拉提轎車吸引了眾人關注。其曲線車身由黑色塑料制造,為增加強度再層層包裹碳纖維,整個車身部件總數只有40個,大大簡化傳統汽車需要2萬多個零件的工藝。

  打印該車身的是車間內一臺超大型3D打印機,能打印出長3米、寬1.5米、高1米的大型產品,將只能打印出25立方厘米的3D打印技術又向前推動了一大步,而且整個打印過程只用了45個小時。

  而之前的3D打印技術只能利用納米打印機制造出納米級賽車,充其量只能是一種車模。當時的納米車模使用樹脂分子材料通過高聚光技術操控完成,打印速度很快,幾秒即可打印出一個納米賽車。

  另外,比利時工程師們已經成功3D打印出一輛全尺寸賽車,他們將設計輸入打印機,然后靜靜地坐在那里,直到看見完整的車身出現在面前。后來他們為打印出的車身安裝了車輪和發動機,并到德國成功完成了測試。

  人體部件

  幾乎無所不能“打”

  耳朵、骨組織、心臟組織、迷你肝臟以及腎臟組織……最近幾年,3D打印人體器官和組織技術日新月異,幾乎無所不能,有些甚至已經經受住移植手術的考驗。

  而代表性成果當屬2014年荷蘭女藝術家德爾姆·施特雷貝在德國一家博物館展出的“梵高耳朵”。她與科學家合作,從梵高后人體內獲取活體組織,提取出軟骨細胞并結合人造材料,用3D打印技術成功復制出梵高的左耳。

  另一個具有代表性的應該是2012年美國進行的3D打印氣管移植手術,成功挽救了幾個月大的小男孩生命。密歇根大學公共醫療中心的生物醫學家用計算機設計了一個合適的氣管支架模型,然后用熱塑性生物可吸收材料,在3D打印機中打印出100多條細小管道,最后用激光技術獲得人造氣管支架。只有6周大的男孩身患支氣管軟化癥,只能靠呼吸機維持生命,移植手術后,對男孩兩歲后的造影檢查表明,患者氣管一切正常。

  食物

  人人都能成大廚

  今年2月,德國食品展會上展出了3D打印出的各種杏仁膏奇特造型,讓食品制作變得更加便捷。杏仁膏制品在歐洲是一款很受歡迎的甜食,其質地細膩,可作出各種有趣造型,所以3D打印杏仁膏受到參展孩子們的熱烈歡迎。

3D打印巧克力

3D打印冰激凌

3D打印冰激凌

  而目前巧克力、曲奇餅和冰激凌等食物都已經可打印制成,這都歸功于3D食物打印機的問世。其使用可食用原材料充當“墨水”,只要使用電腦設計出樣式并配好原料,打印機就可完成操作步驟,“搭建”出所需食物。它能把任何人變成廚房達人,制作精致大餐或美味佳肴將不再遙不可及。

  樂器

  奏出更美妙的音符

  3D打印不僅幫助荷蘭藝術家表達了對梵高的敬意,現在又進入音樂領域,打造出各種完美的古典樂器。

  2015年8月,法國一位愛好音樂的工程師勞倫特·伯納達克設計并3D打印出一款小提琴,并取名為“3D瓦里”,因其設計基于知名的手工制作家斯特拉迪瓦里而得名。它選用透明樹脂,利用光固化3D打印技術,打印出這款像水晶一樣的小提琴,更漂亮、更輕便。

  伯納達克用這款3D打印小提琴演奏了著名搖滾樂隊U2樂隊一首膾炙人口的歌曲,并將相關視頻上傳到網上,吸引了無數人點擊關注。

  仿生假肢

  價格降至300美元以下

  提到3D打印仿生假肢,最有代表性的當屬日本Exiii公司開發的“山木”(HACKberry)仿生手。十年前,該公司設計出仿生手,但當時造價上萬美元,現在,由于3D打印技術能打印出其大部分零部件,“山木”仿生手價格已經低于300美元,而且各個部件之間相當完美地吻合,能夠非常容易地完成一些微小精準的“撿拾”和“抓握”動作,甚至可以輕松地撿起一張紙來。

  該公司已將仿生手的設計源代碼公布在網上,任何人都可使用并完善,希望能像其名字“山木”分枝散葉一樣,在全球用戶體驗中吸取更多靈感,“長”出符合用戶需求的人工手臂。

  現在科學家已經研制出各種既輕便又便宜的人體假肢,在美觀和生物機械特性等各方面取得了很大提升,殘疾人士將會因3D打印技術收獲不一樣的人生。

  杯子

  首個3D打印產品

  1983年,赫爾在一家公司工作時突然萌生了3D打印的想法,并于同年發明了立體平板印刷技術(SLA),這個雛形最后衍生出3D打印技術。赫爾將相關技術申請了專利,并因此被譽為“3D打印之父”。

  關于第一個3D打印產品的誕生,流傳著這樣一個故事:赫爾在家中研究SLA3D打印機時,試著制造出打印機原型并用它打印出一個杯子。他當時還把熟睡中的夫人推醒,欣賞他這一革命性的發明。在赫爾創建的3D系統公司官網上,他設計并創建的首個3D打印的杯形產品赫然在目,已經與赫爾一起成為公司的形象大使。

  3D手槍

  最不受歡迎的產品

  在對3D打印技術產品各種好評如潮中,3D手槍是最不受歡迎的,甚至被業內人士稱為麻煩制造者。

  2012年,美國德州一位在校大學生科迪·威爾森首次制造出這把稱為“解放者”的完整3D打印手槍,使得任何人都可以在家里打印出想要的左輪手槍。當時,他和朋友試圖將槍支3D打印的有關設計圖上傳至網絡,在網絡上存放3天就有超過10萬次的下載,這引起了美國槍支管制的爭議和討論,3D打印技術也被推到風口浪尖。

  這款3D打印手槍運用粉末狀金屬和塑料等一層層打印而成,除了發射子彈的電子螺旋管,其余部分都可通過3D打印機制造。

未來,3D打印的“月球房”花3個月制成后即可“拎包入住”;如今,房子、車子、食物、人體器官都能打,還有哪些物件不能3D打印呢?



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