第一次聽說3D打印機,,大約是在十年前的某個計算機論壇上,當時2D激光打印機都不算普及,,3D打印技術只是大家腦海中一種工業(yè)級的尖端科技罷了,。而十年后當我在電視上聽到3D打印機的消息時,兩位日本夫婦已可用家用3D打印機打印自己胎兒的樹脂模型了,。這種技術的迅猛發(fā)展和快速普及,,委實讓人吃驚不小,而它意想不到的應用正在悄然改變著這個世界,。
其實,,在上世紀80年代就已出現(xiàn)3D打印機了,可為什么遲至近幾年才有了大規(guī)模的應用呢,?3D打印技術在原理上來說并不稀奇,,只是在平面的X軸和Y軸之上增加了一個Z軸,用材料堆積的方法實現(xiàn)了立體的一次打印成形,。不過新觀念和技術相較于傳統(tǒng)未必一定具有優(yōu)勢,,往往其他關聯(lián)技術的發(fā)展才是開啟它巨大潛力的鑰匙?!?D打?。簭南胂蟮浆F(xiàn)實》的兩位作者深刻地認識到這一點,因此輕而易舉地就列舉了十條3D打印技術的優(yōu)勢,。但是真正讓這些優(yōu)勢轉化為現(xiàn)實的卻是計算機技術,、材料技術和網(wǎng)絡這三把鑰匙。憑借著三把鑰匙,,3D打印技術將帶給人類社會一個嶄新的未來,。
在成熟的計算機技術和大型設計軟件配合上3D打印機,可以絲毫不差呈現(xiàn)出全尺寸的設計模型,若要修改,,只需在電腦文件上調整,,然后重新打印,設計成本大為降低,,從創(chuàng)意到定型,,時間也大約只有原來的四分之一。以前很多傳統(tǒng)工藝難以生產(chǎn)的復雜零配件,,現(xiàn)在都可以低成本制造了,,而且一些高難度設計也變得異常簡單。而這還只是3D打印機給傳統(tǒng)工業(yè)帶來革新的一個側面,。
3D打印機對傳統(tǒng)工業(yè)市場帶來最大沖擊,,無疑是催生了一個新市場,這就是利基市場,,說得通俗點就是小眾市場,。傳統(tǒng)工業(yè)是大規(guī)模同質化生產(chǎn),帶來的是一個類似的生活模式,,你只能被動接受那些工業(yè)品,,個性產(chǎn)品是富人享受的奢侈品。3D打印由于極其低廉甚至是免費的設計成本,,無論生產(chǎn)多少個體成本都相同,,這讓追求個性化的產(chǎn)品市場成倍數(shù)增長。加上網(wǎng)絡高度發(fā)達,,你可以在免費網(wǎng)站獲取設計文件加以個性化改進,,便可網(wǎng)售你的產(chǎn)品。簡單地說,,只要有創(chuàng)意,,任何一個人都可成為這個市場的供應商。這個市場不會完全取代傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn),,但一個分散化,、低成本、低風險,、差異化的工業(yè)生產(chǎn)時代已成為無法阻擋的現(xiàn)實,。這將留給我們一個巨大的創(chuàng)業(yè)空間,。在西方,,這個新創(chuàng)業(yè)浪潮正在以創(chuàng)客運動的方式逐步擴大。
在生活領域,。由于材料的不斷擴展,,用3D打印機制造食品也不再是什么難事,數(shù)字廚房很快就會成為現(xiàn)實。打印一座建筑,,不過需要一個大點的打印機而已,。可能不久以后,,衣食住的需求都可在家里或一個就近的打印店里獲取,。最震撼的,還是該技術在醫(yī)學領域的應用,。在牙齒矯正和治療上,,3D打印機的運用已很廣泛了,它還讓假肢制作變得更為精確和藝術,,義肢不再是個丑陋的替代品,,在減輕使用者痛苦的同時,還會帶來精神上的釋放,。如今3D打印機已可打印干細胞,,如果找到激活的方法,那么打印器官和人體組織也將不再遙遠,,這將挽救大量的生命,,延長我們的壽命。
所有這些,,還都不過是3D打印機對現(xiàn)實世界影響的一部分,。在材料技術日新月異的今天,作者也很難完全描繪3D打印機所制造的未來,。作為3D打印技術的長期研究者,,兩位作者本可擺出先行者的姿態(tài)向大眾灌輸這種技術的神奇之處,夸耀它對未來的巨大影響力,,但作為嚴肅的科學家,,他們并沒有這樣做。本書除了將3D打印機的技術原理,,對比傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)勢,,在不同領域的廣泛應用,現(xiàn)有的發(fā)展水平全面介紹給讀者外,,還用了近三分之一的篇幅來討論3D打印技術的缺陷以及可能給人類社會帶來的潛在威脅,。作者的態(tài)度很明確,把未來的希望寄托于某種技術和產(chǎn)品,,是一種不負責任和淺薄的心態(tài),,過往的歷史已經(jīng)證明,關鍵不在于技術,,而在于應用,,保持清醒和理性,,是克服單純技術依賴的唯一途徑,面對3D打印技術也同樣如此,。
材料技術讓3D打印機產(chǎn)生了飛躍,,但對3D打印技術最大的限制也是材料。現(xiàn)在廉價3D打印機基本上是采用塑料作為打印材料,,從環(huán)保意義上說,,這是在重復傳統(tǒng)工業(yè)的老路。作者也提出了生物可降解塑料的解決辦法,,不過從生物燃料的生產(chǎn)經(jīng)驗看,,這同樣會加重本已嚴重的糧食危機,也無法避免生物質原料轉換過程中產(chǎn)生的巨大污染,。還有分散式生產(chǎn)在運輸中產(chǎn)生的碳排放問題,。如果3D打印機普及開來,并不會比傳統(tǒng)生產(chǎn)模式更環(huán)保,。更為致命的是,,免費設計文件的知識產(chǎn)權保護,如果豎起嚴格的法律壁壘,,那么3D打印機的成本優(yōu)勢將蕩然無存,。如果不予保護,那么個人創(chuàng)造性將受到很大打擊,。此外,,還需重新立法來界定打印產(chǎn)品造成傷害的責任,防范有人用3D打印技術制造毒品,、槍支之類的犯罪行為,。這些都是3D打印技術面臨的現(xiàn)實障礙。這是每一次革新必須面對的問題,。作者清醒地挖出3D打印技術的不足,,是建立在他們確認這項技術都未來的重大意義基礎上的,他們提出這些現(xiàn)實障礙,,是為了尋找繼續(xù)擴大其應用的突破口,。(生物谷Bioon.com)