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未来世界的3D打印生活

2015-09-15 09:05
Hsiao Chen
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  未来世界的某天清晨,在“叮铃铃”清脆的闹钟声中,毛小米伸了个懒腰,起床了。

  简单洗漱后,她站在穿衣镜前,从浮现的数据库里选择了一张红色连衣裙的照片,于是衣柜里响起了一阵“噼啪”的打印声。一会儿,小米打开衣柜,原本空空的衣柜里出现了一件与照片一模一样的连衣裙,因为是根据扫描自己的身材数据所打印的,衣服非常合身。连衣裙的材质使用了可重复打印的材料,可随时依照自己的喜好重新打印,不喜欢的还可以再换一种样子和颜色。

  换好衣服后,小米坐在餐桌前,“今天早上吃个美式早餐吧。”她说。餐桌的智能电脑识别出她的声音,便缓缓打开,做好一盘打印好的人造培根和煎蛋早餐。吃过早餐,她将 tri- corder (身体状况测试仪)放入嘴里,几秒钟后她的血糖、血氧、脉搏等数据显示在眼前,一切正常,身体非常健康,于是小米开心地笑笑,走出了家门。

  她的房子是通过3D打印技术一次成型的,因此外观平滑,没有板材接缝,车库也是打印在房屋主体上的。车库内有一辆小轿车,车的外观是新近更换的红色打印外壳,小米高兴地坐进车内,按下按钮,扬长而去。

  她在3D打印美容院工作,日常的工作就是利用顾客自己的细胞,生物打印一定形状的皮肤组织,从而帮助他们修复身上的疤痕。

  未来某个工作日的清晨,千千万万个普通人就这样走出家门,来到工作岗位。

  这段对未来生活的展望都离不开一项技术的发展——3D打印。这是一种快速成型技术,正在逐渐被用于服装、建筑、工程、汽车、航空航天、医疗、教育等领域。具体地讲,3D打印技术是以分层的数字模型为基础,运用多种粉末状或液体材料,通过逐层固化成型的方式来构建具有复杂结构的物体。

  3D打印过程一般通过熔融沉积、光固化、挤压成型等技术实现。现在,一些具有高价值的零部件,已经开始使用这项技术成型。美国 NASA 甚至打算将3D打印机送上太空,供航天员随时使用。随着技术的逐渐进步,3D打印机的应用也越来越广泛,其价格也在逐年下降,正在走进寻常百姓的生活,将在我们未来的生活中掀起一场革命。

  3D打印机最早出现于上个世纪90年代中期,与普通打印机工作原理基本相近,即内装的液体或粉末材料,通过电脑控制被逐层打印在接收装置上,最后一层层地叠加起来,成为最终产品。但是,现有3D打印技术还存在着一些缺陷,其未来还有着远大的前景。随着社会的进步,4D打印技术、连续液态界面打印技术等大量新理念得到开发。

  4D打印的概念早在2013年就已经提出了,即打印出的材料可以随着时间的推移、环境的改变,打印成品可以和水、空气、温度产生互动,从而自动变形。根据设计,材料打印后可以自动折叠成相应的形状,因此可能用于日用商品、生物医疗、航空航天工业等领域。例如, Nervous Sys- tem 于2015年的“运动学连衣裙”上,展示了他们通过该技术打印的“运动学连衣裙”。现有的4D打印所用的材料为可记忆高分子材料,如慢回弹聚氨酯材料等,它的泡沫受外力作用产生变形后,不像一般海绵能够立即复原,而是缓慢地恢复原形而无残留变形,从而使它们所构建的物体“如机器般主动制作,而不是先设定好物体然后再制作”。

  而连续液态界面打印技术解决了现有3D打印技术速度慢、表面粗糙的技术缺陷。CLIP技术利用光敏树脂在一定波长紫外线作用下固化,且该过程可以被环境中的氧气所抑制,这两个条件的平衡所完成,可以将打印速度提高数十倍。

  未来,3D打印及其相关技术将会继续大踏步发展,应用到我们的衣、食、住、行等各个领域,全面改变我们的生活,提高生活质量。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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