美國MakerBot公司生産的家用版3D打印機(jī)。
綜合新華社、《北京晨報(bào)》報(bào)道 克隆人什麼時候能夠出現(xiàn)，我們在線目前仍然不得而知。但神奇的科技已經(jīng)靠近能人造器官的階段。在網(wǎng)絡(luò)上廣爲(wèi)流傳的一則視頻中，美國威克森林大學(xué)再生醫(yī)學(xué)研究所傳授安東尼阿塔拉展示了這樣的場景：在一臺沙沙作響的3D打印機(jī)上，一塊柔軟的東西被打印出來，安東尼稱這是一個用了7個小時打印的“人類腎髒”。這個腎終于有沒有用仍在實(shí)驗(yàn)中。
不過，這種3D打印機(jī)已經(jīng)給人類帶來了很多貢獻(xiàn)，儼然美國科幻作家羅伯特？死P下的“萬能制造機(jī)”。人們只要輕輕點(diǎn)擊鼠標(biāo)，它就可以打印出飛機(jī)、汽車、步槍、泳衣、首飾、血管，甚至“胎兒”。
據(jù)美國威克森林大學(xué)的安東尼介紹，打印“腎髒”時，研究人員第一從成丁病人的骨髓和脂肪中提取出幹細(xì)胞，通過采用不同的成長因子，這些細(xì)胞能夠被分化成不同類型的其他細(xì)胞；然後他們再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)化成液滴，制成“生物墨水”。然後注射器一層一層地將“生物墨水”噴塗到凝膠支架上，直到器官的三維結(jié)構(gòu)完成。
聽起來很複雜，很多科學(xué)家也並不認(rèn)爲(wèi)這樣的腎髒能在人體內(nèi)正常發(fā)揮作用。
不過，在很多領(lǐng)域，3D打印技術(shù)已經(jīng)大展身手。據(jù)國外媒體報(bào)道，科學(xué)家近期研制了一款神奇的3D打印機(jī)，未來在月球基地中生活的宇航員可以使用它將月球上巖石或者特殊材料“打印”成所需要的工具。
3D打印機(jī)的工作步驟是：使用CAD軟件來創(chuàng)建物品的模型，譬如動物模型、或者微縮建築等等。然後把模型文件拷貝到3D打印機(jī)中，進(jìn)行打印設(shè)置後，打印機(jī)就可以把它們打印出來。打印的原料可以是有機(jī)物、也可以是無機(jī)物。打印機(jī)開始工作後，噴頭會不斷地噴出經(jīng)過加熱後的原料，在專業(yè)軟件的指揮下順著軌跡一層層地開始堆疊，直到成品打印完成。
3D打印機(jī)的前世今生
其實(shí)3D打印概念早在幾十年前就已提出。上世紀(jì)70年代，隨著3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)興起，設(shè)計(jì)師能在電腦軟件中看到虛擬的三維物體，但要將這些物體用黏土、木頭或是金屬做成模型則是一個緩慢而費(fèi)錢的過程。因此，“快速成型”機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，這就是3D打印機(jī)的前身。在這個過程中，麻省理工學(xué)院的一項(xiàng)發(fā)明飾演了重要的角色。1994年，幾名來自麻省理工學(xué)院的科研和技術(shù)專家發(fā)明白一種名爲(wèi)“三維打印”的技術(shù)，並申請了專利。這種技術(shù)成型的速度快，設(shè)備價(jià)格便宜，操作容易。
而目前3D打印機(jī)的顛覆性創(chuàng)造離不開意大利土木工程師恩裏科迪尼的貢獻(xiàn)。7年前，恩裏科正進(jìn)行國際學(xué)術(shù)交流時第一次見到3D打印機(jī)。恩裏科一邊打量眼前機(jī)器，一邊對好友說，爲(wèi)什麼不用它來造房子呢？幾個月後，第一臺建築打印機(jī)概念機(jī)面世。
2010年3月，恩裏科又公布，他已成功研制出一種名爲(wèi)“DShape”的大型3D打印機(jī)，它能夠打印出一幢完整的建築。恩裏科同意媒體采訪時說，“這種打印機(jī)比常規(guī)建築方法要快四倍，同時所使用的原料也只有原來的三分之一到二分之一，更重要的是幾乎不會産生任何廢棄物。”
應(yīng)用空間廣但造價(jià)不菲
此前，3D打印機(jī)數(shù)量極少，大多集中在“科學(xué)怪人”和電子國產(chǎn)產(chǎn)品愛好者手中。要緊用來打印珠寶、玩具、工具、廚房用品。而現(xiàn)在3D打印機(jī)正式面市，各行各業(yè)都有應(yīng)用。
英國《每日電訊報(bào)》2009年8月曾報(bào)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(jī)。商店安裝3D打印機(jī)，顧客可以自己設(shè)計(jì)首飾甚至衣服和鞋子，自己定制形狀、顔色和材質(zhì)，然後再打印出想要的東西。
3D打印機(jī)也將進(jìn)入醫(yī)學(xué)界，上文提到的用3D打印機(jī)打印腎髒就是其中的一個研究項(xiàng)目。但這項(xiàng)技術(shù)也存在排異反應(yīng)難以幸免等弊端。
由美國Organovo公司研制的3D生物打印機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)可以制造動脈，開發(fā)者稱由這種設(shè)備“打印”的動脈最早有望在5年內(nèi)用于心髒搭橋手術(shù)。而心髒、牙齒和骨骼等更爲(wèi)複雜的器官則應(yīng)該可以在10年內(nèi)被“打印”出來。
雖說應(yīng)用空間廣闊，但目前3D打印機(jī)造價(jià)非常昂貴。
3D打印機(jī)目前分爲(wèi)企業(yè)型和家用型。企業(yè)型要緊爲(wèi)公司提供原型和零部件制作，價(jià)格從2萬美元至百萬美元不同。而小型家用機(jī)可以滿足個人設(shè)計(jì)和制作興趣，可打印眼鏡框、浴簾環(huán)和玩具，價(jià)格在1299美元左右，最高不超過2000美元。
美國《時代》周刊將3D打印列爲(wèi)“美國十大增長最快的工業(yè)”。行業(yè)預(yù)估，2012年，3D打印市場規(guī)模將達(dá)到13億美元，2016年達(dá)到31億美元，2020年達(dá)到52億美元，8年內(nèi)增加300%。
服飾Continuum是一家提供定制服務(wù)的時裝公司，現(xiàn)在它也開始賣3D打印的鞋子了。你可以選擇不同的顔色、式樣、鞋跟高度。鞋子打印出來之後會進(jìn)行鑲皮處理，底部也會加上紋理橡膠。每雙定價(jià)900美元。
醫(yī)療
兩名科學(xué)家用3D打印機(jī)爲(wèi)2歲的Emma制作了一個“魔法手臂”。Emma患有先天性多發(fā)性關(guān)節(jié)攣縮癥，但“魔法手臂”讓她具備了維持日常生活的能力。3D打印版的關(guān)節(jié)和骨頭現(xiàn)在正在幫助大約三萬名病人正常行走，3D打印機(jī)還可以打印藥物處方。但是用它打印複雜的人體器官（如腎髒），還要經(jīng)過嚴(yán)格的排異實(shí)驗(yàn)才能知道這種打印出來的器官能否真正爲(wèi)人體使用。
汽車
這輛車的名字爲(wèi)“Urbee”，外表看起來有點(diǎn)“走不動路”，但實(shí)際上它每小時能跑上100公裏。更讓人震驚的是，這輛車的橙色車身、三個輪子、雙座位、底盤等所有外部組建基本上由美國Stratasys公司的大型3D打印機(jī)生産。“Urbee”用電和汽油作爲(wèi)混合動力，是世界上最環(huán)保的汽車之一。
槍支
今年8月初，科迪威爾森和他的朋儕成立了一個“分布式防禦系統(tǒng)”，用戶下載他們的武器模型後，就能用3D打印機(jī)直接打印出來。當(dāng)然，用戶需要單個地打印AR15的部件，接著打印該槍的子彈，組裝起來後才能使用。
“胎兒”
日本的一家診所開始爲(wèi)孕婦提供一項(xiàng)最新的服務(wù)，爲(wèi)胎兒制作3D模型。通過使用3D打印機(jī)構(gòu)建模型，並且同時噴塗兩層樹脂。這項(xiàng)服務(wù)起價(jià)爲(wèi)10萬日元（1270美元）。這項(xiàng)服務(wù)在世界範(fàn)圍內(nèi)尚屬首次。
建築
iMateri-alise公司提供打印建築微型版本的服務(wù)，根據(jù)大小，價(jià)格在400美元到700美元之間。而實(shí)際上，3D打印機(jī)已經(jīng)能打印出真正的建築。
