打印新世界

打印新世界

隨著技術的進步，3D打印機和人類生活的聯(lián)系越來越緊密，我們的夢想也逐漸成為現(xiàn)實。3D打印機正在走進人們的日常生活，幫助我們打印出各種生活用品……

什么是3D打?。?/h2>

簡單地說，3D打印就像我們平常把電腦中的文檔打印出來一樣。只不過，我們平常所用的打印機是把文字和圖像打印在紙張上，是一種平面的打印過程，而3D打印是把電腦中的立體圖像直接打印成一個立體的物品。

3D打印機不用紙和墨，而是通過一系列技術將塑料粒、金屬粉、陶瓷粉等材料熔化，然后將這些材料一層層疊加起來，把電腦的3D圖像變成實物。這樣的原理和蠶織繭有些類似：蠶吐出很細的絲，一層一層把自己包裹起來，就形成了一個立體的“繭”。

“增材制造”是怎么回事兒？

我們都知道，制造物品的傳統(tǒng)方法通常是把一些材料截斷、裁剪、打磨等以獲得所需的形狀和尺寸，制造過程中免不了浪費原材料。然而不同于傳統(tǒng)的切、削、磨等加工方式，3D打印是一種“自下而上”的制造方法，也就是將粉末、液體等細碎材料逐層堆積成一個物品，就好像一層層打印上去一樣，需要多少材料就用多少，這樣一來便省去了切、削、磨等加工流程，節(jié)省了材料。因此，3D打印又被稱為“增材制造”。

現(xiàn)在，咱們就來看看這些科技達人是怎么“花式玩轉”3D打印的吧！

生物打?。河眉毎敗澳?/h2>

用細胞當“墨水”？你沒有聽錯，利用生物細胞進行打印其實是3D打印機的奇妙用途之一，也是這個領域中相當有趣的一個分支。科學家們一直孜孜不倦地嘗試利用這一技術創(chuàng)造可供移植的組織乃至器官，希望幫助更多需要器官移植的病人。

3D生物打印機使用起來其實很簡單：首先是設計好模型圖紙，并在“墨盒”中填充所需的細胞、水凝膠和聚乙內酯等；在準備工作就緒之后，細胞就會像普通3D打印中的塑料一樣，一層一層地“壘”出設定好的形狀，這就是相應組織的樣子了。

最初，無論是平面還是立體結構，打印出來的組織在體外都能夠正常運作。那么，在體內呢？利用相同的技術，研究人員用人羊水干細胞打印出一塊圓形的下頜骨，并將它放入裸鼠體內。5個月后，研究人員發(fā)現(xiàn)，這些人造骨內部形成了和正常骨組織一樣的導管結構，證明它具備在體內存活、生長的能力。

在另一個類似的實驗中，研究人員利用兔軟骨細胞打印出了人耳的輪廓，這樣的組織被置于體內同樣能夠順利生長。

世界上第一臺3D打印機出現(xiàn)于1986年，距今已有30年了。早期的3D打印機只能利用塑料作為“墨水”來打印零件。而如今，“墨水”早已被各種各樣的材料取代——金屬、陶瓷，甚至細胞等都可以被注入“墨盒”里進行操作。不信你看，這個神奇的家伙不斷在各個領域內展現(xiàn)其魅力：3D打印的牙齒甚至骨骼、3D打印出來的禮服、3D打印出的玩具……

初中學段每個學期都有期末測試，著重考查學生聽、說、讀、寫四種語言技能的綜合實踐能力和語言知識的綜合運用能力。此外，蘇州市初中畢業(yè)英語統(tǒng)一學業(yè)考試是義務教育階段的終結性評價。這些終結性評價準確地考查了學生在英語學習方面達到課程標準所規(guī)定級別水平的程度，是對教學效果的有效檢測。

食物打印：打印你的三餐

你會做飯嗎？如果不會，那么下面這則消息肯定能讓你的精神為之一振：美國康奈爾大學的研究小組正在研制3D食物打印機。只要把你想要的食譜輸入3D打印機，然后稍稍等上幾分鐘，你就能夠品嘗到美味的食物啦。

3D食物打印機的“墨水”是液化食物，把液化的原材料放進“墨盒”里，再設定食譜，那么剩下的事情就交給3D食物打印機來完成啦。當然，你可以根據(jù)自己的口味對食譜做不同的調整，比如讓餅干更加薄脆，或是讓肉更加鮮嫩多汁……

除此之外，3D食物打印機還能做很多令你意想不到的事兒。比如，在餅干里夾一封信、自制壽司，甚至能夠做出火雞肉圓塔！

如果這個奇妙的打印機得到普及的話，很多烹飪過程中的苦惱將會消失：你再也看不到堆積如山的鍋碗瓢盆了，同時也省下了運輸各種蔬菜水果所需的昂貴費用。

建筑打?。鹤约旱姆课葑约航?/h2>

房屋也能打印？沒錯，數(shù)幢使用3D打印技術建造的建筑早已在江蘇蘇州亮相了。

那么，房屋到底是如何打印出來的呢？設計好圖紙和方案，由電腦操控一個巨大的噴口噴射出“油墨”來?！坝湍睂訉盈B加，壘成墻體。“油墨”噴出后會很快凝固，保證打印機能連續(xù)打印。

打印出房屋構件，只要拼裝起來就可以組成一棟房子了。一棟兩層別墅，打印1天、拼裝2天，3個工人就足夠了。

這些建筑采用3D打印技術至少可節(jié)省一半的建筑成本呢！除了省時省力，最重要的是3D打印還很環(huán)?！瓉恚坝湍敝饕伤?、少量鋼筋和一些建筑垃圾構成，里面添加了一些特殊的助劑，以增強其黏合性。各類建筑垃圾、工業(yè)垃圾、礦山尾礦，都可以作為原料。

一張圖紙、一臺電腦、就地取材制造的足夠多的“油墨”，就可以打印出別墅來。

在太空也能完成3D打印

在電影里，如果宇航員孤身留在其他星球，就只能經過漫長的等待，直到下一次執(zhí)行任務的飛船來接他回家。而實際生活中，當空間站出現(xiàn)故障需要維修時，維修人員確實要像電影里的宇航員一樣經過長時間的等待，才能等到飛船從地面帶來零部件進行更換。最重要的是，太空貨物的“郵費”可是價格不菲！

如果有一臺3D打印機，能在太空中打印出所需的零部件，既省時又節(jié)約費用，豈不是一舉兩得？

這不，夢想又照進了現(xiàn)實生活中。這樣的3D打印機有望在2020年進入太空。與普通的3D打印機最大的區(qū)別是，太空3D打印機要在超重、失重以及正常重力狀況下正常工作。與普通3D打印機相比，這臺機器看起來更小巧，與微波爐的大小相差無幾，由塑料制成。雖然小巧，這臺機器打印出來的扳手、螺絲等塑料零件卻極為精致。任何復雜的環(huán)境狀態(tài)都不會影響這臺3D打印機正常工作。無論把機器橫置還是斜放，它都可以正常打印。

未來的太空3D打印機還可能會發(fā)展到艙外去。除此之外，研究人員也正在研究3D打印材料的循環(huán)利用技術——將空間站內的部分廢棄物制成太空3D打印的原材料。

3D打印走進生活

3D打印走進我們生活的腳步將越來越快：食物、服飾、人造假體、交通工具、房子，都可以成為它的杰作。

在不久的將來，人人都可以是設計師，利用3D打印技術在家里制造出各種各樣屬于我們自己的個性化用品。你只需提供產品設計圖，就可以在家里自行打印成品，從而大幅減少運費。比如，家里來客人了，可正好缺一把椅子，通過打印機隨手就可以打印出來。

美國一家工作室提供了3D打印鞋的服務，他們打印出來的第一雙鞋子是結構復雜的涼鞋，是按照公司一位女職員的腳部尺寸完成的。那位女職員穿上之后連連稱贊，“沒有任何夾腳的感覺”。

日本一家公司已經推出了世界上第一家3D打印照相館，而我國也出現(xiàn)了好幾家3D照相館。整個制造過程分為三個階段：拍照、建模、打印。15分鐘后，和顧客一模一樣的小人偶就被打印出來了。

華麗麗的4D打印來啦！

如今，3D打印已廣為人知?？墒牵绻阒恢?D打印，那你可就落伍啦！美國的科學家們已經將4D打印從幕后搬到了臺前。

實際上，4D打印與3D打印是完全不同的概念。3D打印是用相應的材料按照預先設計好的模型完全復制，而4D打印是直接將想要的性狀輸入材料當中，打印出來的物體會自動變形、組合出現(xiàn)。

這聽起來似乎很神奇，不過簡單地說，4D打印就是使用可編程的智能材料實現(xiàn)物體的自我組裝。4D打印之所以可以實現(xiàn)原材料的自動成形，關鍵在于記憶材料——這是一種無需打印機就能夠讓材料成形的新材料技術。

4D打印除了對打印材料要求較高以外，還需要具備另一個非常關鍵的因素，那就是要有觸發(fā)自我組裝的“催化劑”。根據(jù)不同的打印材料，“催化劑”可能是光、熱、聲音、震動、氣體，甚至是電子。也就是說，在特定環(huán)境下，無需人為干預，4D打印物便可按照事先的設計進行自我組裝。

或許過不了多久，4D打印技術就會像科幻電影中的場景一樣真實地發(fā)生在我們身邊：一根拐杖在下雨的時候就變成雨傘；房屋建筑可以自動“長”出屋頂……哇，想想就覺得好神奇！

黃志明 文