英國發(fā)明家恩里科· 迪尼和他的“DShape”在工作間里
人類的工作、生活、思維方式,都將因它而發(fā)生顛覆性改變
眼下,“3D”這個概念可謂在全球火得一塌糊涂。2月12日出版的最新一期英國《經(jīng)濟學人》雜志封面文章,就介紹了3D領域又一前瞻性產(chǎn)品——3D打印機(3D printers),稱之為改變未來世界新的創(chuàng)造性科技。其封面照片上那把用3D打印機打印出來、可演奏美妙音樂的小提琴,更是引起人們無限的遐想。
敢設計就敢制造
關于打印機,最早出現(xiàn)的是針式的,隨后是噴墨打印機,黑白和彩色激光打印機。這些東西都經(jīng)歷了一個從推廣到普及的過程,才逐漸被大規(guī)模應用。但無論何種打印機,都只能打印平面文件,即輸出信息只能是2D的形式。
所謂3D打印機就是可以“打印”出真實物體的一種設備。之所以稱為“打印機”,是因為其參照了傳統(tǒng)打印機的技術原理——其“打印”過程是分層加工的,與噴墨打印十分相似。
據(jù)《經(jīng)濟學人》的文章介紹,3D打印機在其誕生后的前30年間,主要用于航天、醫(yī)療和汽車工業(yè)的模型制作。隨著其進一步走向成熟,目前3D打印機已開始被用于直接生產(chǎn)成型的產(chǎn)品。這種新的生產(chǎn)方式對每件產(chǎn)品進行單獨加工,而不是每一道工序使用一套模具,因而對產(chǎn)品的小修改不會增加額外成本。文章預測,在不久的將來,從鞋、眼鏡到廚房用具等各種產(chǎn)品上,這種大規(guī)模定制化(mass customization)最終將超越傳統(tǒng)的規(guī)?;a(chǎn)方式(mass production)(即注塑模型的生產(chǎn)方式)。未來,制造業(yè)將徹底擺脫集中式管理模式,人們將不再需要工廠,生產(chǎn)線和裝配線也會隨之消失。
根據(jù)3D打印機的原理,只要電腦能設計出產(chǎn)品,或是對原來的物體進行360度的掃描,打印機就能夠根據(jù)圖紙把它制作出來。如2010年9月網(wǎng)絡上出現(xiàn)的一個視頻,說的就是“日本3D打印機問世,立體物瞬間復制”。在視頻中,科技人員將石膏粉注入3D打印機,現(xiàn)場復制了一個哈密瓜,無論顏色、紋路、大小都和原來那個一模一樣。日本藝人在綜藝節(jié)目上還測試用3D打印機制造人臉模型,其相似程度也讓現(xiàn)場來賓驚呼連連。
3D打印機的出現(xiàn),讓從前科幻電影中出現(xiàn)的畫面真的成了現(xiàn)實。#p#副標題#e#
3D打印機“打印”出來的食物
什么都可拿來打印
只要能想象出來的東西,3D打印機幾乎都能打印出來。這極大地滿足了人們想將平面圖像制作成立體實物的愿望,刺激了人們無限的想象力。
最近,意大利著名設計師Marco Giubelli使用一臺被稱為RapMan 3.1的自制3D打印機,打印出一個90米長大壩的模型。設計師表示,他目前正使用這款打印機制作一個伊拉克建筑模型。
不僅僅是建筑模型,科學家們預測,在未來,錘打、鋸切、鉆孔和砌磚等建筑技術都將被打印所取代。目前,英國研究人員研制出一臺房間大的巨型機器,稱以后將用其來“打印”墻。其工作方式就像一臺大型噴墨打印機朝一個特定位置噴射潮濕材料,之后這些材料會在空氣中變硬。這種“打印”出來的墻能留出用作門窗的空間,并能預留用來布設電線和管道的位置。據(jù)說這種墻比一般建筑材料制成的墻更加結實、功能更多,產(chǎn)生的建筑垃圾也更少。
2010年3月,英國 Monolite UK Ltd. 公司老板,同時也是發(fā)明家的恩里科·迪尼(Enrico Dini)向媒體宣布,經(jīng)過4年的研發(fā),他已成功研制出一種名為“D Shape”的大型3D打印機,它能夠打印出一幢完整的建筑。據(jù)此,歐洲太空總署與其商討打造一部新的3D打印機,以便未來供人類在月球上建造房屋。
照這么下去,人們不禁要問,建筑行業(yè)豈不是有很多人要失業(yè)?——豈只是建筑行業(yè),人們的工作方式、生活方式甚至觀念都將因此發(fā)生顛覆性的改變。
英國《每日電訊報》2009年8月曾報道,英國數(shù)碼成形公司現(xiàn)階段正向大型企業(yè)推銷3D打印機。該公司的薩瓦什·馬赫達維博士對記者說,3D打印技術可以改變設計方式。比如,商店安裝3D打印機,顧客可以自己設計首飾甚至衣服和鞋子,自己定制形狀、顏色和材質,然后再打印出想要的東西。這既能使顧客免除遍尋不著的苦惱,還使得每一件商品更具獨特性。
有人說,以后木匠工作時,只需要帶一臺3D打印機就可以喝茶看報紙去了。3D打印機更是開車族的福音,它能快速打印出各種汽車零部件,免去上維修店修車的麻煩。此外,3D打印機某一天也會進入醫(yī)院。自2009年瑞士科學家首次用3D打印機復制人體骨骼后,加拿大科學家隨后也宣布研制成功“骨骼打印機”??梢栽O想,既然3D打印機能精確地噴出人造骨,那么我們以后看牙醫(yī),人造牙不是唾手可得嗎?
著名的童話作家鄭淵潔曾寫道:“3D打印機投入市場后,會有用戶使用它打印手槍嗎?希望制造商在3D打印機出廠前屏蔽打印槍支彈藥的功能。” #p#副標題#e#
麻省理工學院媒體實驗室的研究人員使用3D打印機成功“打印”出一支長笛
全民在家里DIY
但目前,3D打印機造價十分昂貴,這給其進入家庭帶來了困難。2006年10月,美國康奈爾大學兩位科學家伊夫·梅侖(Evan Malone)、霍德·利普森(Hod Lipson)為此發(fā)起了一個專門研制低成本的家用3D打印機的項目。
據(jù)說事情的起因是梅侖的夫人喜歡讓丈夫陪著逛商店,這讓梅侖苦不堪言。一天,他和夫人調侃說,有一天你需要買的東西我可以在家里制造出來。夫人不相信,他就說,你等著瞧吧,肯定能實現(xiàn)的,30年前你能想象家用電腦會普及嗎?于是,這個研發(fā)項目就這么誕生了。
經(jīng)過一段時間的努力,科學家們研制出了一臺低成本的3D打印機(原材料價值2400美元),并通過網(wǎng)頁(fabathome.org)發(fā)布了其構造說明,希望網(wǎng)友能參與和改良設計。梅侖認為,既然要讓這種技術進入千家萬戶,其設計就要盡可能簡單。
2009年4月,倫敦科學博物館展出了Fab@home實驗室用3D打印機制作的手電筒——除了電池,其所有的東西都是打印出來的。去年年底,該實驗室又研制出一款3D食物打印機——只需將食材和配料放入容器,然后輸入菜譜,接下來的一切就不用操心了。這些成果都只是Fab@home研發(fā)項目的一部分。
由此可見,隨著未來科技的發(fā)展,普通人擁有一臺符合自己需求的3D打印機已不是夢想。
不久的將來,食物打印機極有可能入主年輕人的廚房,無論是做蛋糕、做菜,還是情人節(jié)的浪漫大餐,只需幾分鐘就能輕松搞定。省時省力,干凈衛(wèi)生,而且可以定量進行營養(yǎng)搭配。家里的餐具也不用買,樹脂碗盤可以隨意打印出來。
不喜歡逛街的男士可以將自己或家人的外形掃描,打印出合適的衣服;姑娘可以隨心所欲設計首飾、箱包和鞋襪,然后打印出來;孩子的玩具也可以自己設計、自己制造;蠟像也不是名人的專利了,普通人也可以驕傲地復制自己的“光輝形象”……
人們常說,科技改變生活。而3D打印機帶給我們的,已不僅僅是改變。
海外視點:盜版幾率可能大增
《經(jīng)濟學人》的文章指出,3D打印機讓資本和工作重組,同時也有可能涉及到知識產(chǎn)權。如同音樂作品一樣,數(shù)字文件更容易復制和擴散。新玩具、新鞋子的設計構想一旦流入互聯(lián)網(wǎng),被盜版的幾率大增。
正因為如此,有限制使用3D打印機,以及明確IP地址法律定位的呼聲一直存在。矛盾在于,如果對3D 打印工藝收緊,有可能阻礙創(chuàng)新;如果放松現(xiàn)行監(jiān)管法律,則是在鼓勵盜版。為此,法律界人士正在急切地尋找可行的對策。
該文還說,如同前人無法預料1750年的蒸汽機、1450年的印刷術,還有1950年的半導體對人類進步所帶來的影響,我們也無法預見3D打印技術的長遠影響。但這項新的技術已經(jīng)向我們走來,而且有可能顛覆其所涉及的所有領域。因而公司、監(jiān)管者、企業(yè)經(jīng)營者從現(xiàn)在開始,應該對它的應用做認真的思考。






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