在國外,已經(jīng)有科技愛好者打印出一臺汽車,還有人設(shè)計(jì)制造了一臺超大的3D打印機(jī),直接打印了一棟房子,有發(fā)燒友用一臺3D打印機(jī)制造了另一臺3D打印機(jī)……在上海,交通大學(xué)王成燾教授的團(tuán)隊(duì)已將3D打印技術(shù)帶入醫(yī)院,打印出來的“人骨”可直接植入體內(nèi),直接介入高尖端的手術(shù)治療。
3D打印機(jī)打印出“人體器官”用于手術(shù)
用3D打印機(jī)打印出來的“耳朵”
“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(jī)內(nèi),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?yàn)橐馔猓チ艘恢欢?,我們就?D掃描儀對病人的另一只耳朵進(jìn)行掃描,然后將采集的數(shù)據(jù)輸入電腦,在電腦里建立了一個(gè)1:1的模型,再通過3D打印機(jī)打印出來。”袁建兵告訴記者,醫(yī)生可以根據(jù)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(fèi)一個(gè)小時(shí)左右。
除了耳朵,通過CT掃描,3D打印機(jī)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(jìn)行修復(fù)。目前運(yùn)用最為廣泛的是利用打印設(shè)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(shù)方案,還可以打印各種手術(shù)模板,在手術(shù)中直接使用。
團(tuán)隊(duì)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(xì)胞在其中生長,使這種人工骨既具有足夠的強(qiáng)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(jī)已經(jīng)逐漸運(yùn)用到機(jī)械制造、醫(yī)學(xué)、動(dòng)漫、設(shè)計(jì)、建筑等多個(gè)領(lǐng)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(jī)的技術(shù)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(shí)際生活中的應(yīng)用。
莫老師舉例說,前不久同事家里一件家具的一根轉(zhuǎn)動(dòng)軸斷了,怎么也配不到合適的,最后是用電腦根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的尺寸和大小制作了一個(gè)三維模型,再通過3D打印機(jī)打印出來,往家具上一裝,十分匹配。
你想換一個(gè)手機(jī)殼,設(shè)計(jì)一個(gè),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(jīng)有科技愛好者打印出一臺汽車,還有人設(shè)計(jì)制造了一臺超大的3D打印機(jī),直接打印了一棟房子。有發(fā)燒友甚至用一臺3D打印機(jī)制造了另一臺3D打印機(jī),除了金屬零件和電子電路,其他全部用3D打印機(jī)打印。
未來,3D打印機(jī)將繼續(xù)改變我們的生活,每個(gè)人都可以打印自己設(shè)計(jì)的首飾、鞋子、衣服,乃至家具、房間,更不要說那些小擺設(shè)等。如果不會(huì)設(shè)計(jì),也沒關(guān)系,上網(wǎng)就能購買到那些由專業(yè)的3D設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)好的模型,只要下載下來,就能直接打印了。
3D打印技術(shù)發(fā)展背景
1994年,美國麻省理工學(xué)院的幾位科研人員發(fā)明了“3D打印”技術(shù),并申請了專利。
Z Corporation ZBuilder™ Ultra 三維打印機(jī)
1997年,一家名為Z-corporation的公司,把3D打印技術(shù)推而廣之。2010年,一位名叫恩里科·迪尼的發(fā)明家設(shè)計(jì)了3D打印機(jī),功能上與激光成型技術(shù)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(shí)體,與傳統(tǒng)的加工技術(shù)完全不同。稱之為“打印機(jī)”是參照了其技術(shù)原理,因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^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(gè)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(gè)立體物體。
3D打印目前還是一個(gè)相對稚嫩的技術(shù),還有很長的路要走,但未來,隨著3D打印機(jī)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(shè)計(jì)完成之后,直接打印出來就行了。