3D打印机打印出的飞机能飞吗？

　作者：猛犸

　　2017年7月17日，世界首个3D打印软体人工心脏诞生。谈到3D打印，你可知道3D打印出来的飞机能够飞吗？

　　今天我们用来打印照片的喷墨打印机，工作原理很简单：当收到计算机发来的信号时，喷头上的一些小孔就会喷出一小滴墨水到纸张上。这个过程周而复始，纸面上就涂满了绚丽的色彩。现在，有些喷墨打印机已经能每次只喷出1×10－12升颜料墨水——这也就是说，1升墨水要喷1万亿次才能用完。

　　当我们把这种思路扩展到立体空间时，我们就可以设计出3D打印机。顾名思义，3D打印就是在长、宽、高三个维度上进行的打印，它能够打印出立体构造，比方说一座雕塑、一块巧克力等。这也是3D打印又被叫作“立体打印”的原因。2011年8月，英国南安普顿大学的一群研究者就打印出了一架无人飞机，并且真的能飞。

　　有些3D打印机的喷头只能喷出液体原料，有些3D打印机可以喷出半固体原料，还有一些能喷出粉末原料。这些喷头除了能在水平方向上运动，还能在垂直方向上运动。喷完一层之后，喷头会抬高一点点，然后继续喷出下一层。为了让喷出的各层黏合在一起，3D打印机使用的原料一般都能在液态和固态之间快速转化，以加热、紫外线照射、冷却等方式来把原料黏合在一起。

　　3D打印机对于我们来说算是新鲜事物，但实际上类似的技术早在20世纪90年代就已经用于工业设计和生产上了。作为一种快速成形技术，3D打印避免了传统模具生产过程所需的高成本和长时间，让设计师们能够快速看到他们的设计变成实物。和经过切割、磨削、抛光等工序完成的传统工艺品相比，3D打印机制造的产品精度并不高，它与传统制造方式的不同之处在于，传统工艺品是以逐步减少原材料的方式而生产的，3D打印技术则是以逐步添加原材料的方式完成生产，没有任何制造经验的人也能做出独一无二的产品。随着这种技术的成熟，3D打印机将会成为普通家庭常备的有用工具。甚至有些分析家认为，3D打印机将会改变制造业的面貌，让人们可以在家里生产出自己想要的东西。

　　如果家中有一台3D打印机，将会把生活的方便程度提升到全新的高度。虽然过去10年中人们一直都在尝试开发适用于家庭的小型3D打印机，但只是从2011年开始，3D打印机似乎才突然进入了井喷阶段。虽然这类3D打印机依然只能以塑料为主要原料，但是人们还是看好其前景，并期待它的新进展。美国一家创业公司就推出了多色3D打印机，使用不同颜色的塑料条作为原料，塑料条在机器里被加热成液态喷出，遇冷即可凝固；英国一家实验室则开发了可以喷出液态巧克力的3D打印机，可以随心所欲地制造任意形状的巧克力。

　　医生们也已经在尝试用3D打印机制造些更奇妙的东西了。1997年，美国马萨诸塞州总医院的杰伊·瓦卡提用3D打印机制造了一个人耳软骨形状的可降解支架，放进牛的成软骨细胞，并且将其植入一只裸鼠的皮下。几个月后，发育的软骨组织逐渐渗透进这个支架，并且将支架降解掉，从而得到了一只体外培养的人耳。2009年3月，瑞士伯尔尼的研究人员使用3D打印机成功制造出了尺寸精确的人拇指骨；差不多在同一时间，日本富山大学的中村直人用同样的方式打印出了有两层结构的血管——距人类血管的三层结构只有一步之遥，而且采用这种方法制造的组织，所有材料都来自患者自身，因此不会引起排异反应。美国一家创业企业在研发3D打印人体器官的技术，不过哪怕是最乐观的预言家，也认为这可能需要10年或者更久的时间才会成真。

　　在未来的几年中，我们将会看到更多的3D打印成果。也许自己也可以买到一台，用来打印些小模型之类的东西。虽然3D打印机现在还受到原料、打印精度等诸多限制，但是可以相信，随着3D打印的普及化，我们最终会看到无所不能的打印机，就像机器猫的神奇口袋一样随时呈现各种东西。

　　关键词：3D打印

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