3D打印超乎想象

缪青

说起3D打印技术，你一定不陌生，3D打印的人像、电子零部件、鞋子等，我们早已司空见惯。作为快速成型技术的一种，3D打印是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通過逐层打印的方式来构造物体的技术。

也许3D打印对你来说只是一个简单的概念，但科学家们对它的探索却从未停歇。快来看看这些3D打印技术新成果，它们是否超出了你的想象？

美国的一家创业公司推出了一幢3D打印的单层住宅模型，该模型占地面积约为60平方米，可在24小时内使用水泥打印出来。这款住宅模型包括起居室、浴室、卧室和弧形门廊，屋顶是唯一没有使用3D打印的部分。

该房屋模型的建造费用约合人民币6.36万元，但若投入生产，费用应该能减少到约人民币2.56万元。目前该房屋模型的大批量生产尚处于概念阶段，但是它将来可能用于为萨尔瓦多人民提供安全的住所，也许有一天还可以在全球范围内普遍使用。

该公司表示，这类房屋还可以在不久的将来为在火星等行星上建立殖民地提供可行的选择。

英国科学家使用新的3D打印技术首次打印出像人脑一样柔软的类脑组织，朝最终3D打印出功能齐备的完整大脑迈出重要一步。

以往只有相对硬一些的材料可被3D打印出来，而大脑、肺等软组织很难通过3D打印技术获得。这是因为3D打印过程涉及逐层建造物体，下层要能支撑不断增长的结构的重量，打印非常柔软的材料易造成底层材料崩塌。为解决打印软组织难这一问题，研究人员在打印过程中进行了降温处理。

研究人员使用一种新型复合水凝胶（包含水溶性合成聚乙烯醇以及植物凝胶两种成分）打印出三维支架，然后用胶原蛋白包裹打印出结构，并用人类细胞进行填充，得到了类脑组织。

据悉，该技术目前还存在局限性，比如，仅能制造出类脑组织的小样本，而非整个大脑。此外，研究人员计划进一步提高目前使用的低温技术。

美国研究人员使用定制的低成本3D打印机，首次在手上打印出电子产品。机械工程学副教授本杰明·马修吉说：“我们对这种新型3D打印技术的潜力非常期待。新技术使用价格低于400美元的便携式打印机。想象一下，士兵可以将这台打印机从背包拿出来，直接在皮肤上打印出所需的化学传感器或其他电子产品。”

这种3D打印技术的创新之处是，打印机可以适应打印过程中身体的微小移动。将临时标记放置在皮肤上并扫描皮肤，打印机可使用计算机视觉来进行实时调整。

此技术的另一个独特之处在于它使用由银片制成的专用墨水，与需在100℃高温下固化的3D打印油墨不同，它在室温下就能固化和导电。

当地时间2018年5月6日，梵蒂冈瑞士卫队新成员就职仪式举行，瑞士卫队利用3D打印技术升级了自己的制服装备。

去意大利和梵蒂冈旅游的人都会被身着复古装束的瑞士卫队吸引，其实瑞士卫队服务梵蒂冈已经有500多年的历史。在过去，这些装备都是用传统技术制造，穿戴起来并不舒服，使用寿命也短。梵蒂冈瑞士卫队宣布，他们将放弃传统的文艺复兴式的金属头盔，改用3D打印的PVC材料头盔。

该头盔需要特殊定制，用量比较小，这种需求和3D打印擅长的小批量非标准件的快速成型的特点十分契合。新式的3D打印头盔成本更低，更容易让士兵保持头部的凉爽，卫队成员佩戴起来也更舒适。

瑞士卫队目前在寻找赞助商来打印这种头盔，预计每个头盔的价格约6700元人民币，是目前金属头盔价格的一半。

美国国家航天局喷气推进实验室的研究人员研制出一款由3D打印技术制造的金属织物，其具有强度高、可折叠、反射率高且耐高温等特性，可用于研制未来宇航服或航天器的屏蔽和绝缘装置。

该织物外观看上去是由银色方块组成的链条，一面用于反射光，另一面用于吸收热量。由于采用3D打印技术，其制造成本不会随着材料结构复杂性的加大而增加，且打印过程中材料的几何形状和功能可控，可帮助实现更复杂的机械设计。随着人类对太空探索能力的增强，这种织物还将执行在太空中回收旧材料、3D打印制作新结构补充等重要任务。

也许只有在现场你才会相信，位于山西大同的世界文化遗产云冈石窟第三窟被原比例、高精度地复制到了千里之外的青岛。

云冈石窟开凿于北魏，是可容纳3000余人的大型塔庙窟，形制罕见，其中阿弥陀佛高10米，面部圆润丰满，神态超然。云冈石窟研究院联合浙江大学文化遗产研究院文物数字化团队，真正实现了云冈石窟第三窟1∶1还原。复制窟整体长17.9米，宽13.6米，高10米，这是世界上首次使用3D打印技术完成大体量的文物复制工程。

窟内既有气势宏大、雕刻精美、形神兼备的造像，也有完整的石窟形制，同时还原了石窟历经千年风化的痕迹。未来，还会有更多的、可移动的云冈石窟复制窟陆续完成。