一個帶蓋子的小茶壺數(shù)十分鐘就打印完成
晨報記者 周思立
看過3D電影，玩過3D游戲，查過3D地圖……那么，你見過3D打印機嗎？和普通的辦公用打印機不同的是，這種3D打印機，打出的不是紙面上的文字，而是立體的物品。昨天，在靜安區(qū)青少年活動中心，記者見識了這種“神奇”的打印機，好奇的學生趁著這個暑假，用它打印出了自己設計的齒輪、機器人部件和各種有趣的設計。
掌握3D打印技術的交通大學王成燾教授，已將其運用在醫(yī)學領域，打印出來的“人骨”可直接植入體內。國外科學家已經開始嘗試打印汽車、鞋子甚至是房子等。未來，隨著3D打印機的民用化，想要什么可能不再需要上街購買，自己在電腦里設計完成之后，直接打印出來就行了。
打印的不是紙是立體物品
眼前的這臺3D打印機，是個四四方方的長方體，大小和一個電腦機箱差不多，中心位置有一個連接電路的噴頭，噴頭不斷地“吐出”許多類似塑料纖維的“絲”。
這些“絲”是什么？靜安區(qū)青少年活動中心創(chuàng)意夢工廠負責人莫一明老師告訴記者，普通打印機需要的是紙張和墨水，但這臺3D打印機打印出來的則是一種ABS塑料材質，打印機會先將它加熱熔解，再以“絲”的形式噴出來。
那這些“絲”最終會變成什么？莫老師指著打印機連接的電腦，電腦屏幕上顯示的是一個通過三維設計軟件設計的茶壺，“這些‘絲’最后會層層堆積粘結成電腦里設計好的模型，你設計的是什么尺寸和形狀，它都可以按照指令給你一模一樣的打印出來。”
按下命令鍵，57分鐘后，記者看到一個小小的茶壺就這樣被打印了出來。從打印機上拿下來時，還有些熱呼呼，表面比較光滑，茶壺內部也是空心的，完全可以使用。莫老師告訴記者，ABS塑料材質的成本大約是每千克150元，打印這樣一個約10克左右的茶壺，成本在2元上下。
DIY3D打印機僅四五千元
靜安區(qū)青少年中心目前購買了兩臺3D打印機，以及配套的3D掃描儀，定期開設相關課程，免費供有興趣的學生學習三維設計和計算機輔助制造，打印自己設計的機械零件等。在創(chuàng)意夢工廠里，記者看到了學生設計打印出來的卡通人物、齒輪零件等。
這樣“神奇”的打印機是不是也是天價？莫老師笑著說，一些高級的3D打印機售價高達數(shù)十萬甚至上百萬元，但這樣一臺小型3D打印機，售價只要八九千元，耗材也是平價的ABS塑料絲。因為價格相對“親民”，如今這樣的民用3D打印機已經進入了很多科技發(fā)燒友家中。“簡易的3D打印機甚至可以自己DIY。”莫老師告訴記者，在網上可以下載制作這樣一臺打印機所需要的所有電路圖、印板圖、機械裝配圖、元器件清單、所使用的源代碼以及調試檢修方法等，然后一一裝配起來，就能制作完成。DIY一臺3D打印機的成本，大約只要四五千元。網絡上還有專門的3D打印網站和論壇等供大家交流經驗、探討技術。
打印“人體器官”用于手術
靜安區(qū)青少年中心的學生通過3D打印機，嘗試和感受創(chuàng)造發(fā)明的樂趣，而交通大學王成燾教授的團隊已將3D打印技術帶入醫(yī)院，直接介入高尖端的手術治療中。“這是之前打印的一只‘耳朵’。”工程師袁建兵從一臺專業(yè)的3D打印機內，拿出的一只“耳朵”，十分逼真，只不過摸起來是硬硬的。“有病人因為意外，失去了一只耳朵，我們就用3D掃描儀對病人的另一只耳朵進行掃描，然后將采集的數(shù)據輸入電腦，在電腦里建立了一個1：1的模型，再通過3D打印機打印出來。”袁建兵告訴記者，醫(yī)生可以根據這只打印出來的“耳朵”，采用人體不排異的材料，制作出仿真的義耳。袁建兵說，打印這樣一只耳朵，最多只需要花費一個小時左右。
除了耳朵，通過CT掃描，3D打印機能打印各種“人體組織”，用來對骨頭、腎臟甚至心臟的病損組織進行修復。目前運用最為廣泛的是利用打印設備打印出各種尺寸的骨骼模型，不僅可以拿來給病人講解手術方案，還可以打印各種手術模板，在手術中直接使用。
團隊的李祥博士說，未來，用金屬材料直接打印的人工骨骼還可以支持人體骨骼細胞在其中生長，使這種人工骨既具有足夠的強度，又可以與人體完美融合。
未來“想得到就能打得了”
如今，3D打印機已經逐漸運用到機械制造、醫(yī)學、動漫、設計、建筑等多個領域，對于其未來的發(fā)展前景，莫一明和王成燾都表示，只要想得到就能打得了。理論上來說，打印機的技術已日趨成熟，未來要研發(fā)的，是更多打印新材料的開發(fā)以及3D打印在實際生活中的應用。
莫老師舉例說，前不久同事家里一件家具的一根轉動軸斷了，怎么也配不到合適的，最后是用電腦根據轉動軸的尺寸和大小制作了一個三維模型，再通過3D打印機打印出來，往家具上一裝，十分匹配。
你想換一個手機殼，設計一個，立刻打出來；想要一套新的餐具，沒問題，一樣可以打印……在國外，已經有科技愛好者打印出一臺汽車，還有人設計制造了一臺超大的3D打印機，直接打印了一棟房子。有發(fā)燒友甚至用一臺3D打印機制造了另一臺3D打印機，除了金屬零件和電子電路，其他全部用3D打印機打印。
未來，3D打印機將繼續(xù)改變我們的生活，每個人都可以打印自己設計的首飾、鞋子、衣服，乃至家具、房間，更不要說那些小擺設等。如果不會設計，也沒關系，上網就能購買到那些由專業(yè)的3D設計師設計好的模型，只要下載下來，就能直接打印了。
[新聞背景]
1994年，美國麻省理工學院的幾位科研人員發(fā)明了“3D打印”技術，并申請了專利。
1997年，一家名為Z-corporation的公司，把3D打印技術推而廣之。2010年，一位名叫恩里科·迪尼的發(fā)明家設計了3D打印機，功能上與激光成型技術一樣，采用分層加工、疊加成形，即通過逐層增加材料來生成3D實體，與傳統(tǒng)的加工技術完全不同。稱之為“打印機”是參照了其技術原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。
簡單來說，3D打印是斷層掃描的逆過程，斷層掃描是把某個東西“切”成無數(shù)疊加的片，3D打印則是一片一片的打印，然后這些自帶粘性的材料疊加到一起，成為一個立體物體。
3D打印目前還是一個相對稚嫩的技術，還有很長的路要走，但未來令人充滿期待。
