3D打印技術(shù)正日漸應(yīng)用在工業(yè)設(shè)計(jì)、航空航天、醫(yī)療、軍工等各個(gè)領(lǐng)域;小到一枚戒指、一朵玫瑰花，大到航天航空中使用到的零部件，3D打印技術(shù)正在給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)顛覆性的變革。在今年的夏季達(dá)沃斯論壇上，3D打印也稱為了全場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。

仿佛灰姑娘里的造夢(mèng)仙女走進(jìn)了現(xiàn)實(shí)，3D打印機(jī)正以逆天之勢(shì)，創(chuàng)造出許多我們?cè)?jīng)不敢想象的可能。

3D打印咖啡杯

太逆天！3D打印究竟是個(gè)啥?

相信很多人像小編一樣很傻很天真地以為，3D打印機(jī)就是像辦公室里的打印機(jī)一樣，按一下按鈕就能打出需要的文檔。

實(shí)際上，3D打印是一門很復(fù)雜的技術(shù)，它也被叫做增材制造、快速成型技術(shù)，它以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體，將目標(biāo)一層層的制造出來(lái)。

普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實(shí)實(shí)在在的原材料。之所以通俗地稱其為“打印機(jī)”是參照了普通打印機(jī)的技術(shù)原理，因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^(guò)程與噴墨打印十分相似。

3D打印的逆天之處在于，傳統(tǒng)制造方法是通過(guò)消減原材料來(lái)創(chuàng)造需要的形狀，而它卻正好相反。

從宏觀角度來(lái)講，3D打印將改變世界上的貨物制造方式。早期的3D打印很昂貴，并且難以掌握。但是Makerbot 和3D systems 提供的個(gè)人3D打印機(jī)，家庭制造已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。在前期投資之后，你就可以自己制作家庭用具，眼鏡，玩具，珠寶，鞋子以及更多，這項(xiàng)技術(shù)也有著日臻成熟之勢(shì)。你可以想象這樣一個(gè)未來(lái)的市場(chǎng)：你購(gòu)買材料和設(shè)計(jì)自己制造產(chǎn)品，而不是購(gòu)買在線購(gòu)買一個(gè)產(chǎn)品。

而更為激動(dòng)人心的是，3d打印技術(shù)在建筑業(yè)、醫(yī)療界的運(yùn)用，很有可能成為人類生活方式的又一次變革。

現(xiàn)場(chǎng)打印出一座房子？這不是夢(mèng)!

2013年2月，英國(guó)倫敦Softkill Design建筑設(shè)計(jì)工作室首次建立了一個(gè)3D打印房屋概念，3D打印房屋需要用尼龍搭扣或者像鈕扣一樣的扣合件起到固定作用，同時(shí)借助傳統(tǒng)建造技術(shù)。這一設(shè)計(jì)概念是2012年10月在3D打印展上提出的，它并非采用固體墻壁建造，而是在骨骼基礎(chǔ)上建造纖維尼龍結(jié)構(gòu)。

2014年8月24日，上海，10幢3D打印建筑在上海張江高新青浦園區(qū)內(nèi)交付使用，作為當(dāng)?shù)貏?dòng)遷工程的辦公用房。這些“打印”出來(lái)的建筑墻體是用建筑垃圾制成的特殊“油墨”，按照電腦設(shè)計(jì)的圖紙和方案，經(jīng)一臺(tái)大型的3D打印機(jī)層層疊加噴繪而成。3D打印機(jī)也再一次逆天地證明了，只需要一張圖紙、一臺(tái)電腦、就地取材制造的足夠“油墨”，就可以在24小時(shí)內(nèi)打印出10幢200平方米建筑。

然而更逆天的是，前不久，北京一公司又通過(guò)3D打印技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)建造了一些別墅。這些別墅真的是3D打印機(jī)現(xiàn)場(chǎng)打印的，而不是提前打印好然后拼接的。建筑學(xué)家表示，這可能引領(lǐng)一場(chǎng)住房建筑革命。

讓人覺得欣喜的是，這些3D“油墨”原料主要是建筑垃圾、工業(yè)垃圾和礦山尾礦，另外的材料主要是水泥和鋼筋，還有特殊的助劑。被人們稱為“吃進(jìn)去城市建筑垃圾或沙漠，吐出來(lái)美麗的房子”。這無(wú)疑將這些“速成”的房屋賦予了環(huán)保的深義。

有專家表示，現(xiàn)在生產(chǎn)的各種高強(qiáng)度塑料保證5-10年需求是沒問題的，而且也達(dá)到了3D住房人群的要求，因?yàn)榈统杀荆^(guò)幾年換一套完全不在話下。到時(shí)不止非洲人們，其他難民們，包括北上廣的蟻?zhàn)鍌兤鸫a不用住地下室了!

耳朵，心臟，大腦，未來(lái)這些都能打印！

如果說(shuō)，打印房子只是造福了部分蟻?zhàn)澹敲创蛴∑鞴賱t絕對(duì)可以稱之為人類醫(yī)療史上的里程碑。

每年都有很多人在苦苦等待合適的組織和器官移植，而目前，醫(yī)學(xué)界已經(jīng)在致力推進(jìn)3D打印器官的技術(shù)，也許在不遠(yuǎn)的將來(lái)，3D打印機(jī)就可以打印出患者需要移植的心臟、大腦、耳鼻喉。

要打印出包含血管的模擬人體組織，打印材料是關(guān)鍵。哈佛大學(xué)Wyss研究所Jennifer A. Lewis實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)開發(fā)了三種不同的“生物墨水”：固定細(xì)胞的細(xì)胞間質(zhì)“墨水”;細(xì)胞間質(zhì)和特定細(xì)胞混合成的“墨水”;以及為了生成血管而特制的“墨水”，這種墨水有一種特殊的性質(zhì)，在低溫的條件下會(huì)自動(dòng)融解。

長(zhǎng)久以來(lái)，一直困擾研究人員的一個(gè)問題是：如何讓血液在打印的器官中流動(dòng)，以保證打印器官中的細(xì)胞存活。

今年2月份來(lái)自Wake Forest University的Anthony Atala團(tuán)隊(duì)，為解決這一世界性的難題做出了巨大的貢獻(xiàn)。

Atala團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一種新的打印模型(ITOP生物打印機(jī))，可以打印布滿小通道的骨骼、肌肉和軟骨組織，這種組織在植入小白鼠和兔子體內(nèi)之后，通道里便可以長(zhǎng)出血管，給打印的器官提供養(yǎng)分，維持器官的功能。

最讓人興奮的是，ITOP目前可以打印出可以在小鼠身上存活的耳朵。這表明Atala團(tuán)隊(duì)使用的“生物墨水”和ITOP制造的微型通道給打印器官成活提供了合適環(huán)境。

宏觀上來(lái)講，3D打印技術(shù)將帶來(lái)各行業(yè)的變革。在制造業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)品的制造成本會(huì)大幅降低;在不太嚴(yán)肅的考慮下，3D打印也比傳統(tǒng)制造可以提供更加多的個(gè)人化選擇。比如現(xiàn)在我們購(gòu)物的時(shí)候，最不爽的就是看到自己喜歡款式的衣服或鞋子，卻被告知你喜歡的顏色沒有了。可是如果你有一個(gè)3D打印機(jī)，在買了一雙鞋子的設(shè)計(jì)文件后，除了鞋子的大體形狀，你有更多的對(duì)顏色和尺寸的選擇空間。

不過(guò)，我們也需要面對(duì)一個(gè)問題：3D打印非常可能是偽造業(yè)的未來(lái)。偽造，是指使用別人的商標(biāo)來(lái)使仿冒的東西像真的。

在高保真3D打印機(jī)的幫助下，人們可以非常輕易地制造一個(gè)名牌包包，這只包將很難和真品相區(qū)別。個(gè)人這樣做會(huì)觸及品牌的底線，真的噩夢(mèng)是偽造者接觸到這些工具。

此外，在生物領(lǐng)域，3D打印還面臨著倫理爭(zhēng)議。研究者從收集的碎屑中提前DNA，而且對(duì)特定部分的基因序列進(jìn)行測(cè)序。收集到的數(shù)據(jù)隨后被輸入到一個(gè)電腦程序中，這樣就能夠通過(guò)3D打印機(jī)制造出人們真實(shí)大小的面部模型。這意味著它不僅可以克隆某個(gè)器官，它甚至可以克隆人。