“3D”概念时下在全球炒得火热！火得一塌糊涂大概是从《阿凡达》等3D电影的推出开始，再到消费电子展上各种3D电视的推出，还有各种3D数码产品的争奇斗艳。于是，3D一下成为了人们关注的热点。彻底颠覆我们的生活方式正指日可待！
电影《阿凡达》幕后功臣——3D打印机
今天笔者将与大家交流的是3D领域的又一种前瞻性产品——3D打印机。
3D打印机是一种用于快速原型和模具制造的强大工具，最初这种产品主要应用在地理勘察、侦测等专业领域，随着CAD、CAM技术的飞速发展，3D打印的应用领域越来越广泛，电影动漫、气象、教育、外科医疗领域等都能用彩色的3D打印机制作模型、沙盘等。比如我们打算装修房屋，家居装饰公司将可以根据设计图纸呈现数个逼真、缩小的家居模型供我们挑选，另外我们还可以随心所欲的“复制”(当然只是模型)我们所见过的东西。我们可以使用3D照相机或3D扫描仪，甚至仅仅是通过几张平面照片，在电脑上得到目标物的详细3D信息，然后，3D打印机将精确地还原它。比如新版的芭比娃娃，我们可以想做几个做几个，甚至可以为大卫雕像换上自己的面容，还有最新款的跑车上市，我们也完全可以照上几张照片，然后制作出精确缩微的车模，挺有意思吧。
其实3D打印机带个我们的改变还不仅仅只有这些，只要你能想象的到的东西，未来3D打印机都能打印出来，几乎没有什么是3D打印机无法打印的，现在人们在研究3D打印机方面已经取得了不少进展，下面就来让我们一起了解一下，目前有哪些神奇的3D打印机已经问世。
(一)能打印出人体器官的3D生物打印机
器官移植中等待合适的器官一直是一个难题，往往很难在短时间内找到适合的，现在3D生物打印机将能够为我们打印出器官，这将给器官移植者带来巨大的福音。Invetech公司和Organovo医学公司一起合作，研制出了首台商业化的3D生物打印机。他们采用事先提取好的活体，进行组合排列，打印出所需要的细胞，误差可以控制在20微米的境界，目前还只是属于实验阶段，最初的目标是能够打印出动脉和静脉血管，之后是可以打印出器官，最终让人类能够随时实现换器官的远景目标。Organovo医学公司 CEO Keith Murphy表示，他非常看好这项技术，认为这项技术潜在用途非常广泛，从支持现有的肾脏细胞再生到形成牙齿。3D生物打印机可以生产“需要的组织”，研究人员和外科医生在进行器官移植的时候不再需要花费漫长的时间等待合适的器官(捐赠的或者其他的)，只需要轻松按下按钮，让3D生物打印机制造出我们所需要的器官。这一切看起来有些不可思议，但是如果这样的3D生物打印机能够在每家医院里工作，这一切都有点怪异，但如果这些最终在每家医院时，他们可能确实是一个生命的救星。
(二)能快速打印出人体的骨骼的3D打印机
如果人体的骨头不幸受伤，传统的骨头移植手术会撷取病患其它部位的骨头或是利用陶瓷来替代。不过加拿大有一所大学目前正在研发“骨骼打印机”，利用类似喷墨打印机的技术，将人造骨粉转变成精密的骨骼组织。一般认为，此新科技会为骨骼移植手术带来重大革新。
当前骨骼移植手术大都使用人体其他部分的骨骼或者类似陶瓷的替代材料。但是“骨骼打印机”产生的人造骨骼，除了精确仿真破损的骨骼区块，植入人体以后还能帮助受损的骨骼修补愈合。加拿大麦基尔大学教授巴拉雷说，“骨骼打印机”使用的“纸”，是一种类似水泥的人造粉末薄膜，打印机会在这片薄膜上喷洒一种酸性药剂，使薄膜变得坚硬。这个过程会一再重复，形成一层又一层的粉质薄膜，“薄膜层会变成我们需要的形状”。“骨骼打印机”的体积约有三个文件柜那么大，要打印出一般的骨骼组织模型只须10分钟。学者表示，这种人造骨骼会帮助受损的骨骼部位产生新的组织，甚至能促使血管再生，作用类似桥梁。人造骨骼的基本成分也与真正的人类骨骼相同，植入人体后，会被人体溶解吸收，不会影响健康。巴拉雷表示，“骨骼打印机”产生的人造骨骼组织相当精细准确，未来整形手术、重建手术与脊椎手术都能因此获益。不过他也强调，这种新科技要进入医院成为通用可行的疗法，还有一段长路要走。 #p#副标题#e#(三)能打印汽车零部件的3D打印机
3D打印机还能够快速打印出各种零部件，只需要用3D打印机，扫描、打印，然后更换即可，省去了您去维修店修理的麻烦。首先用Next Engine3D扫描仪创造出高细节度的数字模型，随后用Dimension 3D打印机，用塑料制造出精确的零件复制品，它可以送出去建造模具。有些3D打印机甚至能直接用钴铬合金制造可更换零件。以凸缘螺母为例，扫描和反推模型花了20分钟，塑料打印花了3小时。Next Engine扫描仪价格为2995美元，Dimension打印机售价不到15000美元，它们并不便宜，它们也并不适合大规模生产，但对于制造快速原型相当有用。
(四)能够打印玻璃器具的3D打印机
3D打印机备受业界关注，打印过程也并不复杂。操作人员只需把3D图形的数字文件输入打印机，该文件会被切割成2D的横截面图。接着，打印机会打印出每个横截面图，最后把他们的顶端黏贴在一起，就形成一个牢固的3D物体。但是，科学家一直无法在玻璃上使用3D打印机。因为他们一直没有找到有效的办法确保玻璃粉剂能吸收粘合剂。可喜的是，最近美国华盛顿大学的科学家通过调整玻璃粉剂和粘合剂的混合比例和加热温度，解决了这一问题，使打印3D玻璃物体变为可能。
3D玻璃打印技术将在建筑和艺术领域大展拳脚。在建筑领域，3D打印技术能完成模型的快速打印，以便帮助建筑师通过迅速测试不同之类的玻璃，判断哪种设计最适合一定的环境。一个环保主义者可在旧玻璃上打印图案，以实现玻璃的循环使用。如果价格合适，人们便能自己制作玻璃器具了。
(五)能够打印出精美首饰的3D打印机
三维打印技术还可以用来制作首饰。通过三维打印机，可以将产品的立体设计分层“打印”并“粘合”在一起，直接制成成品。这种技术不需要模型，没有几何约束，适用于多种材料，而且操作简单，不受环境地点限制。这一系列钢制的饰品包含了一个戒指、两个手镯、一个吊坠还有一些小配件。它们都是利用三维打印技术直接成型的，其表面特有的褶皱也是通过这一技术形成的。这套首饰将个性化的几何图样和金属相结合，打造出了特有的装饰质感。佩戴这样的首饰，可以令你神采飞扬，与众不同。
(六)能打印出可居住房子的3D打印机能
将来有一天，锤打、锯切、钻孔和砌砖都将被打印所取代。目前，由英国研究人员制造的一台房间大的巨型机器将能使用快速原型技术来打印墙，完成砌砖、涂石灰、安窗户、隔热保护和预留电线和管道的线路。而且，此技术能使墙更加结实和功能更多，同时产生的建筑废物更少，减少劳力，并能放开建筑物的形状。也许正正方方不总是最好的形状，此技术能建造扁平或流线型建筑，且没有额外的成本支出，英国建筑师理查德-布斯维尔表示。他和他的小组致力于研究一项四年的项目，建造一台4×5米的打印机，可借助目前的原型处理技术用来打印陶瓷、聚合体和金属。在此技术中，通过电脑三维辅助设计软件，可以快速设计出产品，并打印出来。三维形状可以裁成不同截面，机器虚构每一层的原料组成，比如液体、粉未或黏土等，从底部一直到顶层。然后用激光将每一层粘合起来，产生最后的形状。此技术通常使用塑料似的原料来打印，但在建筑墙的打印上，得使用水泥、石膏、粘土和石灰一类的材料来打印。此机器还能像牙膏似的从管子里挤出潮湿的材料，其工作方式就像一台大型喷墨打印机朝一个特定位置喷射潮湿材料。这些材料在空气中会变硬，不需要激光来融合。如此精确的打印能让设计师混合各种材料来形成墙，而不用分别进行单独加工。比如，墙能留出用作门窗的口子。它们也能被打印成蜂窝结构，以用于隔热保暖。它们还能留好线路，用来布电线和管道。
(七)能打印出大型固体建筑的3D打印机
想象一下一台巨大的3D打印机，它可以通过沙石来“打印”出一幢完整的建筑。设计师恩里克·迪尼(Enrico Dini)以科幻小说的灵感为原型，发明了这台神奇的3D打印机。迪尼希望使用月球尘埃，通过这台打印机来“打印”建筑物。据介绍，这种打印机的原料主要是沙子。当打印机开始工作时，它的上千个喷嘴中会同时喷出沙子和一种镁基胶。这种特制的胶水会将沙子粘成像岩石一样坚固的固体，并形成特定的形状，然后只需要按照预先设定的形状一层层喷上这种材料，最终就可以“打印”一个完整的雕塑或者教堂建筑。
恩里克·迪尼表示，这种打印机比常规建筑方法要快四倍，而且所使用的原料也只有原来水泥价格的三分之一到二分之一，更重要的是几乎不会产生任何废弃物，且更好的保护了环境。他已经在和阿尔塔空间(Alta Space)公司、建筑大师诺曼·福斯特(Norman Foster)等进行讨论，希望能设计出一种可以使用月球尘埃的打印机，届时在月球上就可以使用这种打印机快速的建造出人类的月球基地。我们不相信任何人能真正带着3D打印机到月球上去工作，但这台可以在地球上“打印”建筑物的3D打印机，还是让我们感到很大的新奇。
(八)能打印出美味可口的食物的3D打印机
现在我们传统做饭都还是使用锅碗瓢盆，未来3D打印机也能帮我们下厨了，食物也能够通过3D打印机“打印出来”。这种食物打印机可以将不同的食物原料储存在上面不同的罐子里，当你输入想要的食物，他们会有预置好的各种传统食物的配料表和模式可供选择，或者，自己搭配出一盆 DIY 美食出来，然后按下按钮，各种原料就从那个漏斗里面被精确定量地挤出来，然后机器还有一个加热或者冷却的装置，可以让你吃上热腾腾的饭。一台叫做 CandyFab 4000砂糖3D打印机，由Evil Mad Scientist Laboratories(邪恶科学家实验室)制作完成，它能打印5 ppi至 20 ppi精度的食物图像，它的工作原理是喷射加热过的砂糖。
最重要的是，3D打印机不仅改变了许多工厂的生产方式，给制造业带来一场革命，未来3D打印机还将进入到我们每个人的家庭中，给我们的生活带来革命性的变化。
