3D打印机在上海基础教育领域初试身手
- 2012-07-11 14:07:061579
入门级设备只需四五千
当日上午，记者来到静安区青少年活动中心创意梦工厂，从去年开始，这里购置了两台3D打印机，以及配套的3D扫描仪，定期开设相关课程，免费供有兴趣的学生学习三维设计和计算机辅助制造，打印自己设计的机械零件等。
薄木板搭成的正方体框架与电脑相连，框架的中心位置有一个连接电路的喷头，喷头不断地“吐出”塑料细丝，这台其貌不扬的设备似乎很难和“神奇”联系在一起。创意梦工厂负责人莫一明指着一台微波炉大小的长方体表示，这台入门级的3D打印机售价约8000元，使用的“墨水”为ABS塑料，虽然打印出来的作品比较粗糙，但已经完够满足日常教学需要。“随着相关技术的普及，一些3D打印机发烧友或DIY爱好者会自己购买材料组装机器，成本只需四五千元。”
相比之下，一旁冰箱大小的3D打印机则犹如庞然大物。“这台机器是从美国进口的，售价40多万元，打印出来的东西就精细得多。”记者看到，工作室内陈列着不少茶壶、齿轮、钥匙等各种有趣的物品，其中不少来自学生们的创意。
理论上可打印任何东西
据介绍，3D打印机的“墨水”可以是各种材料，比如金属、陶瓷、塑料、细胞、砂石甚至各种食物。通过高温或者激光的方法，“墨水”被抽成丝状。随后，这些半流体状态的材料按照计算机中的三维模型，喷嘴按照x、y、z三个坐标轴的定位点喷出，然后在*的位置凝固成形。经过一层一层地堆积后，模型就渐渐形成立体的结构。
简单来说，3D打印就像断层扫描的逆过程，断层扫描是把对象“切”成无数叠加的片，而3D打印则是一片片地打印，然后逐渐累积成为一个立体物体。
“以前扫描三维模型用激光，仅设备就要十多万元，现在通过不同角度拍摄的照片，电脑软件可以自动生成三维模型。”莫一明认为，随着一个个技术门槛的降低和突破，未来的3D打印机理论上可以打印任何东西。“如果我们的“墨水”不仅有塑料，还有其它各种金属，当然可以打印出来一部真正的手机。”
第三次工业革命
现实世界中，3D打印机的发现速度超出人们预期。去年，由英国南安普敦大学工程师制造的世界上架“3D打印”飞机“SULSA”试飞成功。今年，英国埃克塞特大学研究人员计划将世界首台3D巧克力打印机推向市场。在BBC（英国广播公司）网站上的一段视频中，美国威克森林大学再生医学研究所教授安东尼·阿塔拉，为人们展示了一段科幻小说似的场景：在一台3D打印机的沙沙作响中，一块柔软的人类组织被打印出来，安东尼随后还展示了他们当天“早些时候打印出来的人类肾脏”。
“3D打印机除了具有无人值守的特点之外，还能制作许多对传统工厂来说太复杂而做不了的东西。假以时日，这些神奇的机器将可能在任何地方制造出你想要的任何东西，无论是在自家的车库，还是非洲的某个村子。”英国《经济学家》杂志负责创新与科技报道的编辑、《第三次工业革命》系列报道撰稿人保罗·麦基里在他的文章中指出。
挑战法律和伦理
未来，假如你想建造乐高玩具，你会选择去商场购买，还是在家中直接打印呢？犯罪分子甚至可以用3D打印机设计ATM提款卡诈骗设备，钥匙，武器或其他危险物品。如果用打印就能得到人体器官，这也将是一个对生命伦理的挑战。自从3D打印机诞生之日起，网络上关于这项科技的争论就没有停歇过。显然，这要比以往抄袭或版权严重得多。
1994年，美国麻省理工学院的几位科研人员发明了“3D打印”技术，并申请了；1997年，一家名为Z-corporation的公司，把3D打印技术推而广之；2010年，一位名叫恩里科·迪尼的发明家设计了3D打印机。近年来，3D打印发展迅速，但作为一门新兴技术，法律对3D打印机的使用尚无明确界定。