打印機(jī)能打印出水果？這不是開玩笑吧。沒錯(cuò)，這是真的。近日，英國(guó)劍橋設(shè)計(jì)公司Dovetailed宣布，已經(jīng)研制出3D水果打印機(jī)。不過，這種打印機(jī)打印出的可不是傳統(tǒng)的水果，而是一種可以有任何水果味道、由果汁和化合物組成的水果式混合食物。
自3D打印機(jī)問世以來，房子、化妝品以及各種各樣的3D打印品逐漸走進(jìn)人們的視野?！ ?/p>
“3D打印在過去幾年的增長(zhǎng)速度可以用‘驚人’二字來形容，速度非常快。”stratasys大中華區(qū)總經(jīng)理汪祥艮在接受《國(guó)際金融報(bào)》記者采訪時(shí)表示，3D打印的最大魅力就是要讓大家有更多的想象空間，3D打印可以做的東西非常多。在6月4日至7日的第十五屆中國(guó)國(guó)際模具技術(shù)和設(shè)備展覽會(huì)上，Stratasys展出了全球惟一一款彩色多材料3D打印機(jī)。
“我們現(xiàn)在注重的是3D打印的創(chuàng)新、傳播和體驗(yàn)，人們體驗(yàn)之后就會(huì)認(rèn)識(shí)到它的價(jià)值。未來若干年，3D打印技術(shù)仍將保持高速增長(zhǎng)。”汪祥艮說。
吃貨福利
毋庸置疑，醫(yī)療、服裝、工業(yè)制造甚至食物，3D打印正在慢慢席卷我們的生活，打開通往未來的神奇之門。
在眾多的3D打印品中，食物無疑成為最受眾人矚目的焦點(diǎn)。如今，3D水果打印機(jī)的問世無疑讓更多“吃貨們”興奮。
幾分鐘打印水果，到底是如何辦到的呢？據(jù)了解，該打印機(jī)使用了分子球化工藝技術(shù)，即將果汁注入到一粒粒類似魚子醬或西米大小的凝膠狀球體中去。打印前，先將果汁混入藻酸，然后將混合物滴進(jìn)預(yù)冷的氯化鈣溶液中。在氯化鈣溶液里，果汁混合液被包裹上一層薄膜，最后形成了果汁表皮包裹著的球狀物。咀嚼時(shí)，“3D水果”內(nèi)的果汁迸射出來，口感像真實(shí)的水果一樣。所以，它們其實(shí)并非是真正意義上的水果，而是由果汁和化合物組成的水果式混合食物，可擁有多種口味。而在家就可以打印“水果”為人們的生活開啟了無限可能。
事實(shí)上，3D打印食物早已不是新鮮事，打印披薩、巧克力對(duì)于3D打印機(jī)來說都是小菜一碟的事情。不久前，3D Systems公司就宣布與著名巧克力品牌好時(shí)合作，開發(fā)全新的食物3D打印機(jī)，可以支持巧克力、糖果等零食打印；而英國(guó)的Chocedge公司已經(jīng)研發(fā)出可以打印蛋糕裝飾的巧克力邊的打印機(jī)，售價(jià)為4783美元(約合人民幣28970元)，巧克力注射器成本則為25美元(約合人民幣151元)；位于美國(guó)紐約州的康奈爾大學(xué)研究室則研發(fā)了一臺(tái)3D打印機(jī)，可以打出很多花樣的玉米片，還可以制作漢堡肉餅。
更有意思的是，這項(xiàng)技術(shù)還被美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)看上了。NASA曾授權(quán)廠商Systems & Materials研發(fā)可以打印披薩的3D打印機(jī)，以改善宇航員的膳食水平。據(jù)說，打印機(jī)原型能夠使用保質(zhì)期很長(zhǎng)的油及面粉，同時(shí)最大限度地減少披薩中的不健康成分。其工作原理就是首先打印一層面團(tuán)，其他的食材一邊印刷一邊烘烤，打印機(jī)底部會(huì)有一個(gè)加熱板，番茄以粉末的狀態(tài)存儲(chǔ)在那里，再混合油和水，而最頂層的深層蛋白質(zhì)則是來自動(dòng)物、牛奶或植物的蛋白質(zhì)，直到最后整個(gè)披薩被印刷出來。
水果、披薩、巧克力、玉米片，3D打印食物的能力所向披靡，但吃貨們?nèi)羰且虼肆骺谒脑捑蜑闀r(shí)過早了。
“你敢吃嗎？”這是一個(gè)橫亙?cè)诖蠖鄶?shù)人面前的問題，看著新奇，但面對(duì)打印機(jī)打出的食物，你真的會(huì)有食欲嗎？就像水果打印機(jī)打印出的并非真正意義上的水果一樣，3D打印出的食物和我們平時(shí)吃的一定是不同的。要用3D打印機(jī)制作同樣的食物則需要用特殊、可食用、與3D打印機(jī)相匹配的材料。
就拿NASA投資12.5萬美元開發(fā)為宇航員改善伙食的3D打印機(jī)來說，最先面世的披薩原材料不是面粉，而是由營(yíng)養(yǎng)粉、水和油制成。更令人食欲全無的是，這些營(yíng)養(yǎng)粉的原料提取其實(shí)都來自昆蟲、草和水藻。也許在打造3D打印機(jī)的工程師看來，隨著地球人口的增長(zhǎng)，越來越多的地區(qū)會(huì)缺乏食物，從昆蟲中直接攝取蛋白質(zhì)比吃肉攝取顯然更具有可持續(xù)性。而在飛機(jī)或太空中有幸吃到3D打印機(jī)“吐”出來的食物也是一項(xiàng)令人驕傲的科技創(chuàng)新。但對(duì)于普通百姓來說，如何接受3D打印制作的食物，還是一個(gè)嚴(yán)峻的問題。
想一想，全球每個(gè)家庭的廚房都有個(gè)3D打印機(jī)，用它打印的食物來養(yǎng)活家人，這的確是一副充滿想象的神奇畫面。然而一臺(tái)動(dòng)輒上萬元的3D打印機(jī)和昂貴的原材料顯然不是所有人都能消費(fèi)得起的。“花大價(jià)錢去吃3D打印的東西太不可思議了。”一些接受《國(guó)際金融報(bào)》記者采訪的人提起此事都表現(xiàn)出難以接受的神情。
由此可見，3D打印食物看上去離我們很近，十分新鮮，但其與民用化、普及化之間仍是障礙重重。也許在材料及技術(shù)的普及之后，3D打印不再昂貴之時(shí)，它才會(huì)真正進(jìn)入人們的生活。
秀場(chǎng)成名
雖然打印食物有些“遙不可及”，但3D打印服飾早已叱咤整個(gè)時(shí)裝秀場(chǎng)。2013年，設(shè)計(jì)師Melinda Looi的亞洲首場(chǎng)3D時(shí)裝秀刮起了一陣3D旋風(fēng)。整場(chǎng)秀的靈感來自鳥類，翅膀零件、圖案與自然相呼應(yīng)。設(shè)計(jì)師通過3D打印技術(shù)制造首飾、項(xiàng)鏈、裙子、披肩和有翼背包。由于3D打印材料的統(tǒng)一特殊性，也讓整套設(shè)計(jì)十分完整，自然融合，展現(xiàn)出一種最原始的美。
而在四大時(shí)裝周上，首度嘗鮮3D打印的是荷蘭女設(shè)計(jì)師愛麗絲·范·赫本(Irisvan Herpen)，這位鐘情于把科技與時(shí)尚結(jié)合的先鋒設(shè)計(jì)師，十分注重材料與工藝的表現(xiàn)。她于2013年春夏巴黎高級(jí)定制時(shí)裝周上與麻省理工學(xué)院藝術(shù)與科學(xué)專業(yè)教授奈莉·奧克斯曼(NeriOxman)合作3D打印服裝，震撼時(shí)尚界。
在2013年的秋冬巴黎高級(jí)定制時(shí)裝周上，愛麗絲·范·赫本再次推出Wilderness Embodied系列，由3D打印和激光剪裁技術(shù)“制作”了整個(gè)系列，其中與時(shí)裝鞋設(shè)計(jì)師Rem D Koolhaas合作的鞋履也均為3D打印。鞋履以樹根為靈感，呈現(xiàn)盤根錯(cuò)節(jié)的生長(zhǎng)過程。樹根鞋每層僅16微米，使用剛性的黑色和白色的不透明材料，如此復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)在3D打印技術(shù)上得到了充分展現(xiàn)。
到了2014年，各大春夏時(shí)裝周上，3D打印儼然已成為設(shè)計(jì)師的寵兒，尤為賺人眼球的是3D打印的各種印花連衣裙。來自紐約的多學(xué)科設(shè)計(jì)師弗朗西斯·比托尼利用3D打印機(jī)和柔性長(zhǎng)絲，設(shè)計(jì)出了多款Verlan禮服和3D印花連衣裙，多邊形和繁復(fù)的花紋加上3D打印材料特別的材質(zhì)，打造出一件又一件神話般精致的禮服，驚艷四座。
“3D打印對(duì)于學(xué)設(shè)計(jì)的人來說真的十分方便，當(dāng)我設(shè)計(jì)完一個(gè)東西之后，你只需一臺(tái)3D打印機(jī)，就可以通過程序設(shè)計(jì)之后在家將成品打印出來，省去了開模等繁瑣的步驟，也讓設(shè)計(jì)的過程變得更加靈活。”曾就讀于東華大學(xué)萊佛士設(shè)計(jì)學(xué)院的盧楨(化名)告訴《國(guó)際金融報(bào)》記者，她不久前剛花了1萬元買了一臺(tái)小型家用的3D打印機(jī)，“雖然有些小貴，但真的非常方便，也很有樂趣，給我打造了一個(gè)更好的設(shè)計(jì)環(huán)境。”#p#分頁標(biāo)題#e#
如果說，2014年四大時(shí)裝周時(shí)3D打印服裝設(shè)計(jì)還受限于材料的種類和顏色的話，今年3月，stratasys推出的全球首款彩色多材料3D打印機(jī)更是拉近了設(shè)計(jì)師與打印機(jī)的距離。南非設(shè)計(jì)師和工程師Michaella Janse van Vuuren就與Stratasys攜手合作，推出了別具一格的彩色多材料3D打印時(shí)裝系列。該系列設(shè)計(jì)獨(dú)特，以“彩色玻璃”緊身胸衣、“經(jīng)典之蛇”時(shí)裝鞋和腰帶，以及一系列“魚游珊瑚”手鐲為設(shè)計(jì)亮點(diǎn)。這些設(shè)計(jì)作品多為一次性3D打印而成，融合了前所未有的明艷色彩和材料組合。彩色玻璃緊身胸衣刻畫了伊甸園中禁果之樹的花、漿果和樹葉。為了完美表現(xiàn)出教堂彩色玻璃的效果，van Vuuren與Stratasys的材料工程師Tal Ely通力協(xié)作，使用了一個(gè)由3種基本材料組成的定制墨盒：即Stratasys的透明和類橡膠材料，與Vero Magenta品紅材料結(jié)合，調(diào)制出了特別的瑩彩粉紅和夢(mèng)幻紫色。緊身胸衣整體由柔韌性和透明度各異的Poly Jet數(shù)字材料制成，從剛性透明嵌板到柔性彩色部件悉數(shù)在列。Stratasys市場(chǎng)副總裁Arita Mattsoff表示：“‘彩色玻璃’緊身胸衣完美地體現(xiàn)了Objet 500 Connex3彩色多材料3D打印機(jī)先進(jìn)的設(shè)計(jì)和制造功能。這件作品的復(fù)雜程度不容小覷——3種不同材料的液滴融合，不僅能一次性打印出柔性、剛性和彩色部件，還能實(shí)現(xiàn)不同的透明屬性?，F(xiàn)在，設(shè)計(jì)師可在一道工序中創(chuàng)造制作由不同材料和色彩組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，堪稱史無前例的創(chuàng)舉。”
前世今生
即使再史無前例，人們還是不禁要問，一臺(tái)機(jī)器是如何打印出立體的東西的？對(duì)此，汪祥艮告訴《國(guó)際金融報(bào)》記者，確切來說，3D打印技術(shù)是運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過一層又一層的多層打印方式，來構(gòu)造零物件的。簡(jiǎn)單來說，3D 打印就是在普通的二維打印的基礎(chǔ)上再加一維。打印機(jī)先像普通打印一樣在一個(gè)平面上將塑料、金屬等粉末狀材料打印出一層，然后再將這些可黏合的打印層一層一層地黏合起來。通過每一層不同的“圖形”累積，最后就形成了一個(gè)三維物體。就像蓋房子一樣，磚塊是一層一層的，但累積起來后，就成了一個(gè)立體的房子。
事實(shí)上，3D打印的概念早在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)出現(xiàn)。1995年，美國(guó)麻省理工學(xué)院創(chuàng)造了“3D打印”這個(gè)名詞，隨后，3D打印便開始在實(shí)驗(yàn)室萌芽。而其真正受到世人關(guān)注則是在美國(guó)金融危機(jī)時(shí)期，為了實(shí)現(xiàn)“制造業(yè)回流”，2011年6月，奧巴馬宣布一項(xiàng)新政策，并向3D打印產(chǎn)業(yè)支出5億美元以提升美國(guó)在制造業(yè)上的領(lǐng)先地位；2013年2月，奧巴馬在國(guó)情咨文中表示，將建設(shè)一個(gè)包含15個(gè)制造創(chuàng)新中心的全國(guó)性網(wǎng)絡(luò)，希望專注于3D打印和基因圖譜等各種新興技術(shù)。隨后，3D技術(shù)開始被應(yīng)用在醫(yī)療模型、建筑模型等更廣泛的領(lǐng)域。
如今，3D打印機(jī)雖然可以打印出服裝、汽車甚至食物，但由于成本和打印材料等技術(shù)方面的限制，3D打印技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要還是在產(chǎn)品研發(fā)過程中的設(shè)計(jì)驗(yàn)證，如在進(jìn)行批量生產(chǎn)之前，設(shè)計(jì)出產(chǎn)品，通過3D打印機(jī)打印出樣品進(jìn)行評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中存在的問題，并對(duì)設(shè)計(jì)的樣品進(jìn)行功能測(cè)試等。甚至還包括用3D打印技術(shù)進(jìn)行模具制造，如打印出真空鑄造件和熔模鑄造件的母模、注塑模等。“不同的材質(zhì)需要不同的3D打印機(jī)，也就是說，暫時(shí)沒有一種打印機(jī)能通吃所有材料。”汪祥艮說。
醫(yī)用領(lǐng)域
雖然3D打印的普及之路是漫長(zhǎng)的，但它給予人們的想象是無限的。近日，上海女孩小沈從5樓陽臺(tái)墜落，骨盆和骶骨粉碎性骨折。而醫(yī)生用3D打印技術(shù)按照小沈受傷的骨盆和骶骨以1∶1的比例打印出來，精確找到每一個(gè)骨折線和骨折錯(cuò)位方向，每一步手術(shù)都在3D打印模型的引導(dǎo)下進(jìn)行，手術(shù)精確度大大提高，讓本將面臨癱瘓的小沈有希望重新站立?？梢哉f，3D打印技術(shù)為患者“打印出”了一個(gè)新的未來。
事實(shí)上，3D打印除了在工業(yè)方面較為普及外，醫(yī)療領(lǐng)域正是另一個(gè)最被廣泛應(yīng)用的地方，尤其在骨科和牙科領(lǐng)域。
“3D打印令我們能進(jìn)行深入評(píng)估和手術(shù)預(yù)演，更能按病人骨頭的彎曲度精確地放置植入體。”香港中文大學(xué)矯形外科及創(chuàng)傷學(xué)系教授粱國(guó)穗表示，因?yàn)槿梭w骨骼中的鈣使掃描圖像成像非常清晰，所以3D打印是制作骨頭模型的理想工具。通過計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)(CT)掃描就可生成3D打印所需的檔案。對(duì)于骨癌手術(shù)、退行性關(guān)節(jié)炎、四肢校正及重組碎骨等各種情形，外科醫(yī)生能使用3D打印制作的骨骼模型進(jìn)行會(huì)診、評(píng)估以及對(duì)外科手術(shù)進(jìn)行規(guī)劃。
在牙科方面，汪祥艮介紹，一般種植一顆牙或者說整個(gè)做一副牙，需要咬石膏模，然后去修改，很痛苦，時(shí)間很長(zhǎng)。而現(xiàn)在可以做到數(shù)據(jù)化，用手持式的口腔掃描儀得到數(shù)據(jù)，把牙型通過3D技術(shù)打印出來，再以其為根據(jù)去做牙模，既精確又方便。此外，醫(yī)生團(tuán)隊(duì)還可以利用特定的3D打印機(jī)在短短數(shù)小時(shí)內(nèi)創(chuàng)建定制手術(shù)導(dǎo)板，這些導(dǎo)板將在手術(shù)前被放到患者的牙齒上，讓醫(yī)生可在手術(shù)中精準(zhǔn)標(biāo)出手術(shù)角度、深度，以及正確的植入位置。醫(yī)生還可以精確打印患者的下顎影像，以便在處理疑難個(gè)案前預(yù)先進(jìn)行手術(shù)“演練”。手術(shù)可以變得更快、更精確，而患者也因與醫(yī)生更好的術(shù)前溝通，減輕了心理壓力和手術(shù)中承受的疼痛。
除了醫(yī)用器具、時(shí)裝、食物，不久前，湯臣集團(tuán)甚至提出了用3D打印技術(shù)做房地產(chǎn)的想法。事已至此，未來的3D打印機(jī)還有什么是無法打印的呢？“實(shí)際上，現(xiàn)在還是處于早期階段，3D打印有太多的空間，可以做太多的事了。但3D打印技術(shù)最核心的部分是材料。材料種類越多，能夠被應(yīng)用的領(lǐng)域就越廣。可以說，3D打印的未來有著無限的想象空間，等待我們一起去創(chuàng)造。”汪祥艮如是說。
而這幾天，盧楨正琢磨著自己的創(chuàng)業(yè)計(jì)劃，和朋友開一家3D打印定制設(shè)計(jì)工作室。“具體的方案還沒想好，3D打印機(jī)價(jià)格從幾萬元到幾百萬元不等，但若要做工作室，光憑我現(xiàn)在那臺(tái)1萬元的打印機(jī)肯定不行，必須要買一臺(tái)稍貴一些，功能更齊全的。”然而如何盈利、有沒有市場(chǎng)都是她擔(dān)心的事。“我就想根據(jù)顧客要求做一些獨(dú)一無二的定制小物，但3D打印的材料畢竟有限，如何滿足顧客的需求，也許還得再想一想。”
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