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3D打印2016年度回顧：世界在變化

2017-01-04 09:27:42 作者：本網整理來源：網絡分享至：

由于研制周期短、生產效率高等獨特優勢，3D打印技術受到各種行業的青睞，被美國《時代》周刊評選為"美國十大增長最快的工業之一".

不同于2015年的跌宕起伏，隨著惠普、東芝、微軟等國際性大企業在2016年進軍該領域，2016年被業內人士譽為"世界3D打印行業市場的爆發年",在這一年里，我們見證了3D打印技術在醫學、航天、機器人等各領域內的蓬勃發展和進步。

這是一個不斷前進的領域，新興的技術和獨特的建造方式彌補了傳統工藝中難以制造甚至制造不出來的東西。每一次的科學發明和突破，都有可能成為日后影響整個世界的偉大創舉。曾經的美好夢想和熱切展望在現在都已實現，以不容忽視的熱度強勢地進入我們生活中的方方面面。

電子科技：產品更輕薄更好用

3D打印技術在打印材料和打印狀態方面有著得天獨厚的優勢，其納米打印工藝被廣泛應用于電子產品的電池和屏幕上。

美國宇航局（NASA）的科學家們開發出的新型納米材料打印工藝，將碳納米管和氦離子等離子體的混合物通過噴射納米管技術打印到很薄的金屬（比如鋁）板上，制造出的電池能夠擁有紙一樣的超薄超輕和可彎曲的特性，其生產效率有了顯著提高，成本也大大降低。

蘇黎世聯邦理工大學（ETH）新型"納米液滴"3D打印技術，將金、銀等納米顆粒制成的墨水以液滴的形式3D打印出厚度在80~500納米的超薄"納米墻",制造出透明度和導電性遠遠高于原有氧化銦錫材質的觸摸屏，可以廣泛應用于大型觸摸屏和OLED可彎曲顯示屏及透明電極的太陽能電池上，在降低電子產品的成本的同時提升產品性能。

生物醫療：器官移植不是難事

2016年醫療領域幾乎是3D打印技術的爆發年，這一年各種3D打印的器官模型及生物打印材料紛紛面世，昂貴又難以獲得的移植器官和技術也不再是阻止病人康復的一大難題。

哈佛大學科研團隊發明的3D打印厚實的血管化組織技術，通過3D打印含有干細胞的油墨構建血管網絡，并在此基礎上打印出了整個微血管網絡。這種微血管網絡可以像人體組織一樣存活6個星期以上。該項研究將會大大提高多材料生物打印平臺打印人體組織的能力，創建出更完美的可用于組織修復和再生的結構。

約翰·霍普金斯大學科學家們發現的新型3D打印骨骼材料，無需患者自身截取腓骨，只需3D打印就可構筑骨骼框架。該材料由可降解的聚己內酯（PCL）和30%的粉狀天然骨（牛膝蓋骨內部多空骨骼粉碎而成）構成。由這種新型材料構成的3D打印骨骼支架比起原有的純PCL支架，其骨骼生長量至少增加了50%.在無需患者遭受截骨痛苦的同時還能加快骨骼痊愈，在未來或許可以完全取代現有的骨骼支架。

時尚設計：不受材質的影響

為了能夠引領潮流，時尚領域往往也是各種新興材質和技術的高發地。作為科技新寵的3D打印技術，在當今時尚設計領域也是有著十分重要的地位。

3D打印設計工作室Nervous System為今年3月份舉辦techstyle展覽的波士頓美術博物館制作的這件3D打印連衣裙，采用尼龍材料激光燒結技術一次性整體3D打印制成。整件衣服由超過1600片三角形的花瓣拼接，并用2600個鉸鏈彼此連接而成，看起來十分具有科技未來感。

除了服裝領域，3D打印技術在藝術品領域，也有著十分突出的應用。

MIT研發的Cilllia毛發設計工具，通過建模軟件平臺上CAD設計的步驟和滑塊式界面，可以在微觀結構中對毛發實現編程。用戶只需要確定毛發的相關數據，就能夠輕易地將成千上萬的毛發在短短幾分鐘內設計完成。打印出的毛發除了可以自定義以外，還具有像神經一樣的的敏感度，能伴隨著外界的刺激發生彎曲和改變。得益于這套系統，設計師們可以通過3D打印的方法獲得任何想要的藝術品。

食品加工：想吃什么就打什么

對于吃貨們來說，如果上面這些對你沒有任何吸引力的話，那就來看看這些3D打印制作的特色食物好了，無論大小還是生長周期，都能由3D打印技術來掌控。

于明年2月至4月在巴黎、倫敦、維也納哥本哈根、丹麥、英國等10所城市舉辦的美食節上將會展出一款3D打印食品膠囊機，該膠囊機可以制作出橘子、雞尾酒、咖啡等各種口味的食物膠囊，將制作完成的膠囊鋪在各種食材的表面，就能品嘗到不同的風味。食客們只要花費250美元（約合人民幣1945元），就可以在這些城市中的贊助商餐廳體驗到3D打印食物。

當然，如果你不想麻煩地到處跑，在家種植自己想要的食物也是可以的。

芬蘭VTT技術研究中心的科學家們開發了一種可以在短短一周中，生長草本植物、漿果的3D打印技術工具CellPod.CellPod 可以通過種植多種植物細胞團的方式，逐漸生長出自己想要的食物。在使用3D打印的CellPod設備時，只需要種子、陽光、空氣和營養物就可以完成種植。而且，這種種植方法的生長周期只要一周時間，對于城鎮居民來說是個十分方便又快捷的選擇。

航空航天：太空也能組裝飛船

隨著技術的提高，3D打印技術已不再滿足于小型的模型構造和零件加工等領域，而是向著大型化、整體化的方向發展。3D打印技術已成為提高航天器設計和制造能力的一項關鍵技術，其在航空航天領域的應用范圍不斷擴展。

美國航空公司Tethers Unlimited Inc與商業衛星公司Space System Loral 研發的3D打印機器人SpiderFab,可以利用NASA的Trusselator技術在太空中實現3D打印。整個打印過程無需人工，完全由機器人完成，只需將機器人以及原始建材送入太空，就能在太空中直接打造出比原來大數十倍至數百倍的太陽能電池板或天線，從而讓各種太空任務實現更高的功率、帶寬、分辨率和靈敏度。

該項技術只需要小型運載火箭，就能在目前火箭可到達的軌道上直接制造大型飛船部件，甚至能夠建造出比地球上構建的衛星質量更高的數據部件。不僅大大節約了運輸成本和人力輸出，也為未來太空建設提供了更多種可能。

建筑工業：建房子又快又結實

3D打印混凝土建筑采用純混凝土澆筑而成，無需提前構筑模具和人工建造，只要通過打印的方式，電腦控制利用光固化和紙層疊等技術即可快速成型。

運用3D打印技術，在短短幾十天內就能夠建造一棟6層的別墅級庭院，而且其成本低至5000元/平米。但由于其技術的獨特性，無法在鋼筋框架之中打印混凝土，因此，大多數的3D打印建筑都屬于純混凝土澆筑建筑，其抗張強度不足，容易碎裂。

德國發明家Kai Parthy開發出的3D打印網狀鋼纖維填充物，能夠在3D打印建筑的同時，將鋼結構填入混凝土之中。填充了這種網狀鋼纖維的混凝土結構，在承受巨大壓力時，混凝土僅僅出現裂縫，但卻沒有變成碎塊。從內部增加混凝土的抗張強度，提升建筑整體強度和抗壓能力，讓3D打印建筑具有更大的發展空間。

"回望整個2016年，3D打印行業已經由導入期進入到了成長期的初級階段，技術從最初的科研發展逐漸延伸至食品、醫療、航空航天、電子科技等各領域，行業規模不斷擴大，專利數量日益增多，行業的應用也在逐漸深入。"

那些我們曾經想不到、不敢想的技術現在得益于3D打印技術都已經一步步走入我們的生活。

當初的藍屏大哥大已經被高清彩屏智能手機所取代，能卷起來裝在口袋里的微型電腦日后也將成為人手必備的聯絡設備。

曾經的頑疾和不治之癥只要移植器官就能逐漸好轉，日后哪怕無需器官捐獻和自體移植，患者也能輕松治愈疾病，恢復健康體魄。

當初的中山裝和藍黑工作服已經成為老舊照片中的歷史，超輕、超薄、超舒適、可自動調節溫度和外形的一體式外衣日后也會成為明年秋冬季巴黎時尚潮服。

曾經填飽肚子的窩窩頭被拿來作精致粗糧搭配合理膳食，日后只要幾粒膠囊就能嘗遍世界風味美食。

當初還只是傳說的嫦娥奔月已化為宇航員邁出的一小步，太空蜜月旅行日后未嘗不會成為新興旅游產業。