3D打印将会如何影响我们未来的生活?
发布时间:2014-10-21
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在最近这几年里,3D打印已经成为科技产业当中非常重要的一股力量。或许你会觉得3D打印距离你的生活还非常遥远,但它却是一种会真正改变我们未来生活的技术。

成长的生态系统

在开源硬件DIY俱乐部、黑客、以及全球城市中涌现出的Makerspaces和MakerFaires的帮助下,每天都有越来越多的人接触到3D打印技术。伦敦和阿姆斯特丹的Wevolver,FabLabs和最近的3DHubs网络都是国际间很好的例子。

包括123DDesign在内的不少顶级3D建模和设计软件都提供了轻松的获取方式,这也让许多人可以在自己的社区当中就开始进行3D打印。

由于相信3D打印会在未来几年里得到蓬勃发展,不少企业开始四处建设更多的3D打印市场和服务中心。Shapeways和Maker6都是美国地区的先锋,而iMaterialise则是欧洲(比利时)的知名品牌。

许多大公司也开始将关注放在了3D打印的普及上面,比如亚马逊最近推出的3D打印商店,或者是美国的UPSStore。

更好的材料

在今天,销售普通商用3D打印机的制造商大约有40家,而全球正在开发和销售消费级3D打印机的创业公司超过了200家,他们的产品最低只要几百美元。

3D打印可使用的材料也在不断增加——从不同类型的蜡或塑料,陶瓷,到钢、黄铜、青铜、银、金和铂金等金属。

3D打印的一些有趣领域

 

机器人

法国雕塑家GaelLangevin在2012年1月通过3D打印的方式制作出了一部真人大小的机器人InMoov。这部机器人可使用任意具备12x12x12厘米区域的家用3D打印机所制作,且被认为是大学、实验室、爱好者的开发平台。

在今年早些时候,英特尔发布了Jimmy,他们为消费者所设计的行走机器人。英特尔将Jimmy称作是一部研究机器人,不过他们会在今年晚些时候面向消费者推出一款不那么精细的型号,售价1600美元。

Jimmy是需要通过3D打印的方式来制作的。英特尔会免费提供3D打印图纸,但用户还需要购买一组套件,当中会包含那些无法被打印出来的部件,包括马达和英特尔Edison处理器。英特尔希望可以将Jimmy的价格降到1000美元以下。

建筑

ContourCrafting是由南加州大学BehrokhKhoshnevis博士所开发的一种分层制造技术。这种技术在将整体结构和子部件建设自动化上具备很大潜力。

通过使用这种方式,单栋或多栋不同设计的房屋都可以一次性被自动建设完成,每一栋房屋当中还都会嵌入所有必须的电路、水管和空调管道。

在今年早些时候,国内的盈创装饰设计工程利用3D打印技术在1天的时间里建造了10栋单层房屋。对比更加传统的建筑方式,3D打印是一种更便宜、更快也更安全的备选。

这些房屋都是在上海由4架巨型3D打印机所建造的,每一栋的长宽都是10x6.6米,房屋的墙壁则是通过由水泥和建筑垃圾混合而成的材料逐层建造的。这种新型的3D打印机构不仅环保,成本也很低。

英国的D-Shape是一家专注于FreeformArchitectural3D打印的公司,他们可以打印任何6x6米以下的东西,比如公园长椅、亭子、彩色大理石路面、喷泉、小型游泳池、家居和操场设施等等。

最后,EmergingObjects意识到3D打印的使用并不应该被局限在制作建筑的外部支持上。实际上,这家公司已经决定将研发重点放在建筑的内部装潢和设计上。他们所使用的都是可再生和创新的材料,比如水泥聚合物和盐聚合物。

设计

阿姆斯特丹的EricKlarenbeek工作室正在探索3D打印活的生物体,比如菌丝体,真菌的线状网络,并将其和本地原材料相结合,以制作出诸如碳足迹为负的菌丝椅。

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时尚

许多时尚设计师目前都在实验通过3D打印来制作各种衣服和佩饰,比如帽子、裙子、鞋子和首饰。IrisvanHerpen就展示了一些有趣的设计。去年,BradleyRothenberg也为维多利亚的秘密时尚展制作了一些3D打印服饰。

InvisibleLightNetwork由声音为灵感制作出了名为Nu的手镯。波士顿的设计工作室NervousSystem也推出了首饰系列和配套的桌面3D打印机应用。

伦敦设计师SilviaWeidenbach将3D打印技术和传统制作工艺相结合,制作出了一款特别的项链。耐克的3D打印足球鞋VaporHyperAgilityCleat将创新和运动员的灵活性带到的新的水平。为了更好地帮助运动员,耐克正在通过3D打印技术加入鞋类产品的制作过程。

Mink3D打印机可让用户从网页上或现实世界当中选择任何的颜色,并使用简单的软件将这种色彩打印成腮红、眼影、唇彩或其他任何类型的妆。

汽车

3D打印在最新007电影《天幕危机》当中的使用已经开始展现出了这种技术可以如何被应用在娱乐业的汽车当中。

如今的汽车厂商主要把3D打印应用在概念汽车的研究和实验上。设计师ErikMelldahl和宝马合作制作出了3D打印汽车Maasaica;而伦敦设计师NirSiegel则向奥迪提出了一个更加前卫的概念:可在购买者面前自行组装的3D打印汽车。

梅赛德斯宣布,他们正在考虑使用3D打印部件来制作2018款S级车型——不仅是概念模型,还包括量产车型的内饰。

另外值得注意的是,宝马德国工厂的工人已经在使用3D打印机的“超级拇指”,可用来减少他们在组装汽车部件时关节所受到的压力。

在遥远的未来,我们或许可以利用3D打印制作出一台汽车,然后下载谷歌的自动驾驶汽车系统来上路。

娱乐

在今年早些时候,Marvel工作室联合3DplusMe在圣迭戈动漫展上展示了一款独特的打印机。它可对你的面部特征进行扫描,然后根据你的选择将你打印成Marvel的超级英雄。

艺术

我们已经可以在网络上看到大量让人惊叹的3D打印艺术作品和雕塑了。本文将着重介绍凡高博物馆和富士在比利时的合作项目。

双方的合作的项目名为Relievo,内容是对梵高的杰作进行三维复制。这些复制品维持了原作的尺寸、色彩、亮度和纹理,来达成终极的艺术品复制。

比如说,《向日葵》的复制品捕捉到了梵高笔锋的方向和力度,以及当中32种不同的黄色。梵高博物馆以3.4万美元的价格对这些复制品进行出售。

食物

3D打印最令人激动的领域之一就是食物了。在去年,我们已经见过大量的3D“食物”打印机了,比如众筹平台上的Foodini和Candy。通过改变形式、色彩和味道,3DSystems开发出了SugarLabs,来实验消耗糖和蛋糕的新方式。ChocEdge也是一款相同的设备,只不过原材料换成了巧克力。

意大利面厂商Barilla计划在未来的时间里为每一家餐馆都装备3D食物打印机。顾客随后可以让自己设计的3D打印意大利面在几分钟的时间内制作完成。

来自剑桥的创业公司Dovetailed所开发的3D水果打印机可使用名为Specification的分子料理技术来根据用户的要求制作水果。通过将不同味道的滴液进行合成,用户将可随心所欲地组合自己想要的风味。

这项技术的受众包括厨师、美食爱好者、以及任何对创意料理体验感兴趣的人。它无需任何与烹饪或分子料理相关的知识,用户可快速制作出新鲜和有机的3D水果。

健康

3D打印在医疗领域当中最明显的用途之一就是制作骨头、软骨的替代品,以及医疗设备了。这方面的应用已经取得了很大进展,许多医院现在都已经在日常工作当中使用到这种技术了。

在今年早些时候,荷兰乌得勒支医疗中心大学的神经外科医生成功地为患者植入了3D打印的头骨。

生物医学工程副教授LawrenceBonassar和威尔康乃尔医学院的医生合作研发了一种通过3D打印和注射模具制成的人工耳。普林斯顿大学的科学家也使用现成的打印工具制作出了可工作的“仿生”耳,可听到超越人耳听力范围的无线电频率。

Organovo声称自己将在今年某些时候通过3D打印制作出肝脏。研究者已经打印出了数十种不同的生物细胞,而一旦这些器官内血管网络的打印方式能够得到完善,该领域的创新将会呈现爆炸式增长。而医疗领域的格局在这个10年末将会出现彻底的改变。

威克森林再生医学研究所的医生和科学家曾经首度成功地将实验室培养的器官值如人体。而现在,这支团队正在开发超过30种不同的替代组织和器官,以及可彻底治愈疾病的治疗细胞。

乐观的看,这种技术在4年之后就可以成为拯救生命的一种常见手段了。

那3D打印的未来呢?

根据Gartner最近公布的报告,3D打印正在快速演变,尽管当中的许多技术距离在主流市场上的普及仍有5-10年的时间。相比消费者的采纳,商业和医疗领域对于3D打印技术的采纳速度会更快一些,因为这两个领域当中存在更加迫切的应用方向。

与此同时,我们将会看到更多优质且不同的材料出现,3D打印机的速度和消耗也将会得到提升。由于在制作物品上的便捷性,3D打印机也将越来越多地出现在课堂上。在消费类市场准备好要腾飞之时,我们可能还会看到苹果、亚马逊或谷歌推出自己的3D打印机。

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