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哆啦 A 梦在 3D 打印时代快实现了 文：张静静 化学化工学院 2015 级 图：图片均来自于网络 （本文曾发于 4 月 19 日的《中国青年报》 ，作者系投稿本人。） 从小就盼望自己可以拥有哆啦 A 梦，想要什么的就可以立马变出 来。 3D 打印，第三次工业革命的重要标志之一，让人类离这个梦想 靠近了一步。 相信你对“3D 打印”这个词并不陌生，3D 打印牙齿、3D 无人机 配件、3D 自行车，3D 汽车，神奇的存在。3D 打印戒指，打印骨骼， 也打印一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所 需的物品的形状。真的是现实版哆啦 A 梦！ 世界上第一架 3D 打印无人驾驶飞机——“SULSA”（南安普敦大学激光烧结飞机），已经投入使用。 那 3D 打印技术是怎么实现从无到有的呢？ 首先需要在电脑上设计一个完整的三维立体模型，也称为计算机 辅助性设计（CAD），之后将模型进行一系列数字切片操作，并将这 些切片的信息传送到 3D 打印机上, 后者采用分层加工、迭加成形, 即将连续的薄型层面堆叠起来, 直到一个三维固态物体成型。其工作 原理与普通打印机基本相同, 与电脑连接后, 通过电脑控制把“打印 材料”一层层叠加起来, 最终把计算机上的蓝图变成实物。 3D 打印机，已成功打印 F1 赛车 3D 打印技术是“增材制造”的主要实现形式， “增材制造”的理 念区别于传统的“去除型制造”。 “增材制造”无需原胚和模具，就能 直接根据计算机图形数据，通过增加材料的方法生成任何形状的物 体，简化产品的制造程序，缩短产品的研制周期，提高效率并降低成 本。可以说，3D 打印，一直在给人类带来惊喜。 2015 年 10 月，我国 863 计划 3D 打印血管项目取得重大突破， 世界首创的 3D 生物血管打印机由四川蓝光英诺生物科技股份有限公 司成功研制问世。该款血管打印机性能先进，仅仅 2 分钟便打出 10 厘米长的血管。不同于市面上现有的 3D 生物打印机，3D 生物血管打 印机可以打印出血管独有的中空结构、多层不同种类细胞，这是世界 首创。 3D 生物血管 除了 3D 打印血管，3D 打印骨骼作为骨骼替代品将帮助外科手术 医师进行骨骼损伤的修复，用于牙医诊所，甚至帮助骨质疏松症患者 恢复健康。，西安电子科技大学展出的 3D 打印机器人是一台远程体感 控制服务机器人，可照顾老人。很多老人行动不便，有了机器人助手， 只要对着摄像头做出手势，机器人就能模仿动作去做家务。 好莱坞大作《十二生肖》影片中出现的专业设备就是流行的 3D 打印技术，虽然电影中演的有些夸张，3D 打印技术还未发展到那个 程度，但至少，它在一直前进发展的路上，未来无限可能。 同样的，3D 打印制药备受瞩目。通过 3D 打印制药生产出来的药 片内部具有丰富的孔洞，具有极高的内表面积，故能在短时间内迅速 被少量的水融化。这样的特性给某些具有吞咽性障碍的患者带来了福 音。也许，3D 打印制药可以进一步实现为病人量身定做药品的梦想。 3D 打印披萨 读到现在，你可能想问，既然 3D 打印有这么多优点，为什么在 生活中并不常见呢？ 3D 打印发展的瓶颈之一在于材料的局限性。一种靠谱的、适合 3D 打印的材料应该具备使用的方便性、成本的可控性、性能的可靠 性这三个特性。原材料的性能制约、相关研发和应用人才的缺乏以及 3D 打印价格的昂贵性，导致 3D 打印尚未大规模投入实用。 未来 5-10 年,随着技术的不断进步及市场需求的扩大,3D 打印将 呈现三个方面的发展趋势:一是随着开拓并行、多材料制造工艺方法 的采用,3D 打印速度和效率有望获得更大提升;二是随着先进材料的 不断发展，智能材料、纳米材料、新型聚合材料、合成生物材料等成 为 3D 打印材料,打印材料更加多样化;三是随着技术进步及推广应 用,3D 打印设备的价格有望大幅下降。 我们有理由相信，当 3D 打印遭遇智能制造，从鞋、 眼镜到厨房 用具、 汽车整车等各种产品都可以用 3D 打印机生产出来，一场颠覆 性的制造业革命即将发生。期待 3D 打印的时代到来。 参考文献： 1.吴天琦，杨春喜，可用于骨修复的 3-D 打印多孔支架研究进展，2016 年 4 月。 2.王忠宏，李扬帆，张曼茵，中国 3D 打印产业的现状及发展思路， 2013 年。 3.封会娟，闫旭，唐彦峰，董岳，3D 打印技术综述。