3D列印：想像力改變生活

在剛剛落幕的2017中國國際信息通信展上，中國電信展台上的煎餅「賣」得格外火爆。只因這款煎餅是3D列印的。

最近幾年，大家對3D列印的評價可謂褒貶不一。不過總得來說，3D列印在最近幾年取得了長足的進步，並在我們的工作和生活中發揮著越來越大的作用。本期就來盤點一下，3D列印的應用。

醫療，3D列印「身體零件」

有沒有想過，有一天人類的手臂、小腿、器官都可以3D列印出來？

科技進步正在讓這一設想變成可能，生物3D列印技術開始興起。目前，全球多個國家的科學家都在致力於研發生物3D列印技術，嘗試列印器官、血管、肌肉、細胞等。

有研究機構，結合3D列印技術和多光子聚合技術，成功列印出了人造血管，可以和人體組織之間實現「溝通」，從而不會產生器官的排斥，且可以生長出類似於肌肉的組織。

瑞士蘇黎世聯邦理工大學的人造心臟團隊宣稱，成功用3D列印技術造出了一顆柔軟的人工心臟。這顆心臟可以自然地跳動半個小時。

不過這些研究都還處於起步階段，離真正的應用還有很長的一段路要走。

航空，實現飛機輕量化

2016年6月1日，全球第一架3D列印飛機Thor出現在柏林舍內費爾德機場的國際航空航天博覽會上。Thor在四周各式各樣的巨型噴氣式飛機當中顯得特別嬌小，它是空中客車公司出品的首架3D列印飛機。

「我們用它來試驗3D列印技術的潛能界限。」空中客車Thor項目負責人德特列夫·科寧戈斯基說道，「我們想看看能否用3D列印製造整個系統，而不是單個零件，從而加快開發流程。」

在未來的航空業里，3D列印技術有望節省時間、燃油和資金。3D列印技術已經被空中客車和波音所使用。空客A350和波音B787均有3D列印零件。

和傳統工藝製造的零件相比，3D列印的零件可以輕30%到50%。這樣就能減輕飛機的重量，實現節能減排，環保的目的。

服裝，可以實現大規模的量身定製

在全球各地的時尚秀上，3D列印已經成為了常客。

日前，一件名為「穿山甲」的生物模擬時裝亮相。為了製作這件衣服，10台3D印表機同時開啟，列印了500個小時，之後還進行了長時間的組裝。雖然使用了柔性材料，但還是比布料要硬一些。因此，目前3D列印的服飾都是由幾百到幾千個小的零件組成（類似古代的鎖子甲）。不過，目前經過特殊的演算法，已經可以實現一體列印，免去後期的組裝環節。

由於3D列印的服飾還需要解決材料的問題，因此離普及還需要一段時間。不過，已經有商家基於3D列印服飾開發了定製服飾的商業模式。此外，部分3D列印的服飾還可以自行進行組裝，讓衣服具備更高的自由度。

鞋，離正式商業化只差一步之遙

目前，3D列印的鞋子離商業化只差一步之遙——大規模的生產。

阿迪達斯、紐巴倫、安德瑪、耐克等國際運動鞋廠商都推出了自家的3D列印運動鞋。但受限於產量，目前只能小批量生產。而在國內運動鞋廠商中，匹克無疑是最積極的，已經推出了3D列印的跑鞋（籃球鞋是為霍華德量身定製的）。

一旦能夠實現大批量生產，那麼就能實現普及了。

此外，阿迪達斯研發的一款基於3D列印技術的概念鞋，根據用戶在門店的跑步機里留下跑步數據，就可以為用戶定製一雙穿著舒適的跑鞋。

除了購買批量生產的3D列印運動鞋，還可以根據自己的腳型，定製100%匹配的運動鞋。一般只需在門店測量一下自己的腳部數據即可。

建築，羅馬可以一天建成

雖然現在人類的建築技術已經非常成熟、發達，但並不影響人們探索新的建築技術，比如3D列印。

在西安，建築公司用3個小時，建造了一棟別墅，雖然建造方更多的是造勢，之前已經完成了90%的工序（在工廠里完成）。

在法國，第一座3D列印民用住房也出現在公眾視野里。號稱3天完工6天入駐的這所房屋共5個房間95平方米。該項目運用了一種新型專利技術——BatiPrint3D，進行施工的是一條長約4米、由激光系統引導的機器人手臂，它使用聚合物絕緣體列印出結構牆壁的三層結構，分別是模板層、絕緣層和結構層。模板層和絕緣層都由泡沫狀的材料組成，結構層是特殊的3D列印混凝土層，結構層最終被放置於模板層和絕緣層之間。

3D列印房屋的優勢顯而易見，快速、低成本、定製化等。當然，目前3D列印建築要商用也還有一段路要走。一是房屋的大小，太大的房屋建造不了（解決方法主要有兩種：1、機械臂，2、模塊化）；二是材料問題；三是複雜的房屋結構不好打。

家居，結構與工藝實現大跨越

想要更符合人體工程學的沙發？想要根據自己的使用習慣定製個性化的傢具擺件？請等待幾個月。雖然在家具行業，已經可以定製化。但是需要長時間的等待，另外價格也非常昂貴。

而3D列印，讓普通老百姓也能享受定製化的傢具。

3D列印讓很多以前不可能完成的設計成為現實。衛浴領先品牌「美標」就用3D列印技術製作了一款水龍頭DXV，使用了直接金屬激光燒結SLS，這種工藝令設計師能夠將水路隱蔽成一個看起來僅僅起到裝飾作用的精細結構，讓水流形成一種天然瀑布的形態。而這種結合實用性與美學的作品在之前是很難完成的。

當然，3D列印不僅可以用於新產品的設計，在破損傢具的利舊翻新上更是如魚得水。傢具的把手或是其他小部件部分損壞很難配到完美的原件，讓人頭疼。但是宜家公司就利用3D列印實現其家居用件的3D列印化，直接填補用戶傢具上丟失或損壞的部分。宜家公司將這些需要列印的3D部件文件發送到用戶手上，用戶找到3D印表機直接列印出來即可修復，省時省錢還環保。

美食，廚藝要靠想像

「吃」是人們永恆的話題之一，3D印表機的出現似乎讓「吃」變得更有意思了，糖果、巧克力、餅乾、冰激凌……當這些都可以通過3D列印出來時，食品製作又有了新的想像空間。

當前的食品3D印表機，很多採用的都是擠出原理，即把膏狀的食材通過噴頭擠出，然後根據預先輸入的3D數字模型繪製出需要的形狀。這種擠出式食品有自己的優點，造型可以更加自由，熱量分配可控。這不但可以讓食物更為有趣和誘人，而且能很好地滿足某些人群的飲食需求。

不過，這種擠出方式只適用於巧克力、奶油等流狀食品，對於需要進一步加工的食品就不適合了。對於比薩等食品，可以通過擠出面醬等原材料列印出一整張比薩，但由於成品是生材料，還需要通過烘培等手段才能最終完成。

於是，有人正在開發集成烹飪功能的新型食品3D印表機，比如能像烤箱一樣烘培，如此一來，食物在列印完成後很快就能食用了。

3D食品列印目前來看還難以進入千家萬戶，需要解決的問題也很多，但是這個行業前景可觀。不論是年輕人追求新奇還是老年人或患有某種疾病的人對食品有特別的要求，人們對於食品的特殊需求是存在的。

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