8種新奇驚艷的3D打印產(chǎn)品

聶雙

上世紀(jì)80年代是一個(gè)偉大的時(shí)代，許多主宰我們當(dāng)今生活的技術(shù)在那個(gè)年代誕生，包括計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、手機(jī)，還有3D打印。1983年，當(dāng)查克·赫爾發(fā)明3D打印技術(shù)的時(shí)候，或許他并沒有想到，這種神奇技術(shù)到底會(huì)給我們帶來(lái)什么。而經(jīng)過(guò)30多年來(lái)的發(fā)展，各種新奇產(chǎn)品大量出現(xiàn)，包括人體組織和器官甚至都能3D打印出來(lái)，已然滲透到生活的方方面面。

近日，《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站介紹了其中最有趣的8種3D打印產(chǎn)品，讓我們一起來(lái)見證它們的神奇吧！

杯子：第一個(gè)3D打印產(chǎn)品

1983年，赫爾在一家公司工作時(shí)突然萌生了3D打印的想法，并于同年發(fā)明了立體平板印刷技術(shù)（SLA），這個(gè)雛形最后衍生出3D打印技術(shù)。赫爾將相關(guān)技術(shù)申請(qǐng)了專利，并因此被稱為“3D打印之父”。

關(guān)于第一個(gè)3D打印產(chǎn)品的誕生，流傳著這樣一個(gè)故事：赫爾在家中研究SLA3D打印機(jī)時(shí)，試著制造出打印機(jī)原型并用它打印出一個(gè)杯子。他當(dāng)時(shí)還把熟睡中的夫人推醒，欣賞他這一革命性的發(fā)明。圖中產(chǎn)品即為赫爾創(chuàng)建的3D系統(tǒng)公司（3D Systems）官網(wǎng)提供的小杯形狀，是赫爾成功設(shè)計(jì)和打印出來(lái)的首個(gè)產(chǎn)品。

仿生假肢：3D打印將價(jià)格降到300美元以下

提到3D打印仿生假肢產(chǎn)品，最有代表性的當(dāng)屬日本Exiii公司開發(fā)的“山木”（HACKberry）仿生手。10年前，該公司設(shè)計(jì)出這款仿生手，但當(dāng)時(shí)造價(jià)上萬(wàn)美元，現(xiàn)在，由于3D打印技術(shù)能打印出其大部分零部件，“山木”仿生手價(jià)格已經(jīng)低于300美元。而且各個(gè)部件之間吻合得相當(dāng)完美，能夠非常容易地完成一些微小精準(zhǔn)的“撿拾”和“抓握”動(dòng)作，甚至可以輕松地?fù)炱鹨粡埣垇?lái)。

公司甚至已經(jīng)將仿生手的設(shè)計(jì)源代碼公布在網(wǎng)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(yàn)中吸取更多靈感，“長(zhǎng)”出符合用戶需求的人工手臂。

現(xiàn)在各國(guó)科學(xué)家已經(jīng)為我們研制出各種既輕便又便宜的人體假肢，從美觀和生物機(jī)械特性等各方面取得了很大提升，殘疾人士將會(huì)因3D打印技術(shù)收獲不一樣的人生。

制造槍支：2012年第一個(gè)3D打印手槍問世

在對(duì)3D打印技術(shù)各種好評(píng)如潮中，3D手槍是最不歡迎的產(chǎn)品了，甚至被業(yè)內(nèi)人士稱為麻煩制造者。

2012年，美國(guó)德州一位在校大學(xué)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(dāng)時(shí)，他和朋友試圖將槍支3D打印的有關(guān)設(shè)計(jì)圖上傳至網(wǎng)絡(luò)，并在網(wǎng)絡(luò)上存放3天就有超過(guò)10萬(wàn)次的下載，這引起了美國(guó)槍支管制的爭(zhēng)議和討論，3D打印技術(shù)也被推到風(fēng)口浪尖。

這款3D打印手槍運(yùn)用粉末狀金屬和塑料等一層層打印而成，除了發(fā)射子彈的電子螺旋管，其余部分都可通過(guò)3D打印機(jī)制造生產(chǎn)。

汽車車身：開啟汽車行業(yè)新篇章

在2014年美國(guó)芝加哥舉行的國(guó)際制造技術(shù)展覽上，一輛車身完全由3D打印技術(shù)制造的斯特拉提轎車吸引了眾人關(guān)注。其充滿曲線的車身由黑色塑料制造，為增加強(qiáng)度再層層包裹碳纖維，整個(gè)車身部件總數(shù)只有40個(gè)，大大簡(jiǎn)化傳統(tǒng)汽車需要2萬(wàn)多個(gè)零件的工藝。

打印該車身的是車間內(nèi)一臺(tái)超大型3D打印機(jī)，能打印出長(zhǎng)3米、寬1.5米、高1米的大型產(chǎn)品，將只能打印出25立方厘米的3D打印技術(shù)又向前推動(dòng)了一大步，而且整個(gè)打印過(guò)程只用了45個(gè)小時(shí)。

而之前的3D打印技術(shù)只能利用納米打印機(jī)制造出納米級(jí)賽車，充其量只能是一種車模。當(dāng)時(shí)的納米車模使用樹脂分子材料通過(guò)高聚光技術(shù)操控完成，打印速度很快，幾秒即可打印出一個(gè)納米賽車。

另外，比利時(shí)工程師們已經(jīng)成功3D打印出一輛全尺寸賽車，他們將設(shè)計(jì)輸入打印機(jī)，然后靜靜地坐在那里，直到看見完整的車身出現(xiàn)在面前。后來(lái)他們?yōu)榇蛴〕龅能嚿戆惭b了車輪和發(fā)動(dòng)機(jī)，并到德國(guó)成功完成了測(cè)試。

人體部件：將許多不可能變?yōu)榭赡?/p>

3D打印人體器官和組織在最近幾年日新月異，耳朵、骨組織、心臟組織、迷你肝臟以及腎臟組織等幾乎無(wú)所不能，有些甚至已經(jīng)經(jīng)受住移植手術(shù)的考驗(yàn)。

而代表性成果當(dāng)屬2014年荷蘭女藝術(shù)家德爾姆·施特雷貝在德國(guó)一家博物館展出的“梵高耳朵”。她與科學(xué)家合作，從梵高后人體內(nèi)獲取活體組織，提取出軟骨細(xì)胞并結(jié)合人造材料，用3D打印技術(shù)成功復(fù)制出梵高的左耳。

另一個(gè)具有代表性的應(yīng)該是2012年美國(guó)進(jìn)行的3D打印氣管移植手術(shù)，成功挽救了幾個(gè)月大的小男孩生命。密歇根大學(xué)公共醫(yī)療中心的生物醫(yī)學(xué)家用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)了一個(gè)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(jī)中打印出100度條細(xì)小管道，最后用激光技術(shù)獲得人造氣管支架。只有6周大的男孩身患?xì)夤苤夤苘浕Y，只能靠呼吸機(jī)維持生命，移植手術(shù)后，對(duì)男孩兩歲后的造影檢查表明，患者氣管一切正常。

可口又好看：3D食物打印機(jī)別具特色

2016年2月，德國(guó)食品展會(huì)上展出了3D打印出的各種杏仁膏奇特造型（圖6），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(zhì)地細(xì)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。

而目前巧克力、曲奇餅和冰激凌等食物都已經(jīng)可打印制成，這都?xì)w功于3D食物打印機(jī)的問世。其使用可食用原材料充當(dāng)“墨水”，只要使用電腦設(shè)計(jì)出樣式并配好原料，打印機(jī)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(dá)人，制作精致大餐或美味佳肴將不再遙不可及。

打印樂器：演奏出更美妙的音符

3D打印不僅幫助荷蘭藝術(shù)家表達(dá)了對(duì)梵高的敬意，現(xiàn)在又進(jìn)入音樂領(lǐng)域，打造出各種完美的古典樂器。

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

伯納達(dá)克用這款3D打印小提琴演奏了著名搖滾樂隊(duì)U2樂隊(duì)一首膾炙人口的歌曲，并將相關(guān)視頻上傳到網(wǎng)上，吸引了無(wú)數(shù)人點(diǎn)擊關(guān)注。

兩層別墅：動(dòng)工到完工只用45天

最后這個(gè)產(chǎn)品應(yīng)該濃墨重彩地介紹，它不僅是今年完成的杰作，更是由我國(guó)工作人員在北京創(chuàng)造出來(lái)：在北京通州的一個(gè)廠房?jī)?nèi)，一幢兩層別墅用3D打印機(jī)完全現(xiàn)場(chǎng)打印出來(lái)，與其他打印建筑提前打印后再拼接完全不同。

公司團(tuán)隊(duì)利用其開發(fā)的巨型3D“打印機(jī)”，打印出房子的框架并澆灌上混泥土，將傳統(tǒng)方法需要幾個(gè)月才能完成的任務(wù)縮短到45天。其打印設(shè)備包括4個(gè)系統(tǒng)：電子配料系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和打印系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，電腦操控“油墨”噴射，按墻體走向一層層疊加打印成功。

據(jù)報(bào)道，別墅墻體和樓層板都符合建筑行業(yè)要求，墻體厚度抗震級(jí)別達(dá)到8級(jí)以上。造房精確度也從傳統(tǒng)的厘米級(jí)提高到毫米級(jí)，原料浪費(fèi)和工業(yè)垃圾更少，不用人力全部自動(dòng)化操作，大大節(jié)約了建房成本。