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很多人都想擁有一支馬良的神筆，在紙上畫什么就能出現什么。現在就有人發明了這樣一種神奇的畫筆，能把畫在電腦里的東西變成實實在在的三維物體，在家里就能打印出自己設計的小玩意，甚至打印出一幢立體的大樓。這個神器，就是最近被人們熱議的3D打印機。
3D打印：又是一柄雙刃劍？
“墨水”實實在在！
雖然現在聽起來新鮮，其實3D打印并非一種新技術，而是起源于19世紀末的美國，并在20世紀80年代得以發展和推廣。
中國物聯網校企聯盟，把3D打印技術稱作“上上個世紀的思想，上個世紀的技術，這個世紀的市場”。這種打印機的產量以及銷量，從21世紀以來就已經得到了極大增長，其價格也在逐年下降。
據報道，世界3D打印機2012年的市場規模為22.04億美元。從國別來看，美國擁有的3D打印機數量最多，占全世界總數的38%；日本位居其次，占9.7%；德國為9.4%，名列第三；中國為8.7%，排在第四位。
3D打印機的工作原理，和我們平時使用的打印機有相似之處。比如打印一份文件，要先在電腦上編輯完這份文件，再輕點電腦屏幕上的“打印”按鈕，一份數字文件便被傳送到一臺噴墨打印機上，打印機將一層墨水噴到紙的表面以形成一幅二維圖像。
所不同的是，在3D打印時，首先要通過計算機建模軟件建模，然后通過SD卡或者USB優盤把其拷貝到3D打印機中，進行打印設置后，軟件通過電腦輔助設計技術（CAD）完成一系列數字切片，并將這些切片的信息傳送到3D打印機上，打印機則會將連續的薄型層面堆疊起來，直到一個固態物體成型。
3D打印機與傳統打印機最大的區別在于，它使用的“墨水”是實實在在的原材料。
如何把一個模型一層層地堆起來呢？有些3D打印機使用“噴墨”的方式，如使用打印機噴頭將一層極薄的液態塑料物質噴涂在鑄模托盤上，接著將此涂層置于紫外線下進行處理。之后，鑄模托盤下降極小的距離，以供下一層堆疊上來。還有一些系統使用粉末微粒作為打印介質粉末微粒被噴撒在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層，然后由噴出的液態黏合劑進行固化。當然，這些系統也可以使用一種叫做“激光燒結”的技術熔鑄成指定形狀。
如果說設計的模型中有一些孔或者懸掛的地方，也不用擔心，借助加入凝膠劑或其他物質以提供支撐或用來占據空間就可以了。這部分粉末不會被熔鑄，最后只需用水或氣流沖洗掉支撐物便可形成孔隙。
如今可用于打印的介質種類多樣，包括塑料、金屬、陶瓷以及橡膠類物質。有些打印機還能結合不同介質，讓打印出來的物體一頭堅硬一頭柔軟。
延伸無限可能……
毫無疑問，3D打印機的普及正在擴展工業想象力的極限。比如，3D打印公司已能采用尼龍直接打印制造無縫拼接泳衣。而這僅僅只是一個開始，也許未來任何種類的衣服都能通過數字技術制造，無需人工或縫紉機械完成。
如今，3D打印技術正在被各行各業應用。以前可能覺得骨頭壞了，只能等它自己長好，但是新技術告訴我們，完全可以打印一塊骨頭出來，接到原來的位置上。國外就有一位83歲的老人，因患有慢性的骨頭感染而換上了由3D打印機“打印”出來的下顎骨。這是世界上首位使用3D打印產品做人體骨骼的案例。
在實驗室測試中，這種骨骼替代打印材料已被證明，可以支持人體骨骼細胞在其中生長，并且有效性也已經在老鼠和兔子身上得到了驗證。未來數年內，打印出的質量更好的骨骼替代品，或將幫助外科手術醫生進行骨骼損傷的修復，甚至幫助骨質疏松的患者恢復健康。
通過3D打印機打印出來模型，還能夠讓設計部門打造出更出色的產品。在建筑業里，工程師和設計師們已經接受了用3D打印機打印的建筑模型，這種方法快速、成本低、環保，同時制作精美，完全合乎設計者的要求，同時又能節省大量材料。
總之，3D打印產品無論是在成本、速度和精確度上，都要比傳統制造出的東西好很多。而3D打印技術本身又非常適合大規模生產，制造業利用3D技術能帶來很多好處，甚至連質量控制都不再是個問題。
更有意思的是，現在還出現了“3D涂鴉手”。使用者用“3D涂鴉手”畫出一個東西，隨后就會有一個相應的塑料3D模型“橫空出世”。以后甚至可能在餓的時候畫一塊蛋糕，馬上就會“打印”出一塊實物蛋糕來，這就是“打印食物”。
目前，研究人員已經開始嘗試打印巧克力了。或許在不久的將來，很多看起來一模一樣的食品，就是用食品3D打印機“打印”出來的。當然，估計成本也會比較高。
真的如此完美？
3D打印機的應用如此廣泛，不禁讓人感慨這真是一種造福人類的好技術。但常言道，科學發展本身就是一柄雙刃劍，那么，既然3D打印機可以打印各種模型，那么會不會也造出什么可怕的東西來呢？
答案令人擔憂。今年5月，一個美國人就把自己的方案和作品發到網上，表明：任何人，只要有一臺普通電腦、網絡連接、一卷塑料、一顆釘子和一臺3D打印機，就可以自己制造出一款手槍。
好奇的澳大利亞警察打算自己嘗試一下，結果僅用了27個小時就造出了這個殺人武器。而英國記者不但打印出了這款手槍，還成功通過金屬探測器的檢查，將這個武器帶上了歐洲之星列車。雖然原創者被予以警告，其行為也受到了制止，但上述事件引發了美國國土安全局的深憂：公共安全會不會因而受到威脅？不幸的是，他們無法阻止這種武器的制造。
進一步地講，讓非法組織或反社會人員得到這種技術，豈不成了嚴重的安全隱患？
不僅在安全方面，3D打印技術在倫理方面也帶來很多困擾。比如一直爭論不休的克隆技術，如果3D打印能給醫療技術帶來無限的可能性，那么更容易的克隆器官技術必然帶來更大的爭論和質疑。
如果說上述潛在弊端是來自什么人想要如何應用新技術，那么，技術本身和材料也存在不少缺陷。
3D打印是將材料一層一層地堆起來，要想得到更精確的結果，就需要降低每層的厚度，這本身就是一個技術難題。因為，層和層之間黏結再緊密，其產品性能也無法和傳統模具整體澆鑄的零件相媲美。目前，可供3D打印的材料有300多種，多為石膏、塑料等，制造的精度、強度、復雜性等都難以達到較高要求。制造玩具是綽綽有余，但制造更厲害的東西就不那么容易了。用金屬呢？現在的情況是技術難度頗高，短期內難以大批量實現。
還有一個人們關心的問題，就是價格。目前，美國面向個人消費者設計需要，可打印眼鏡框、樣板房和玩具等小型物件的3D打印機售價約在2000美元。中國制造的高端3D打印設備，也從幾十萬元到200多萬元不等。如此不菲的價格，普通消費者顯然難以承受。
重在安全保障！
科學技術的發展，不可避免地會帶來相應的弊端，但是我們不能因此停止技術革新的步伐。就像我們不能因為有空難發生就禁止飛機飛行，不能因為電池可能有危險而從此不再使用，同樣，3D打印機是有可能帶來一些負面影響，但是如何合理地引導人們的觀念，如何制定相應的可行性規章制度，才是根本所在。
首先，要有一個成形的行業標準。因為，同一個3D模型給不同的打印機打印，所得到的結果大不相同。3D打印機生產商所用的原料，從形式到內容千差萬別，研發成本和供貨風險都很大，難以形成產業鏈。所以，表面上是3D打印機捆綁了3D打印材料，事實上卻是材料捆綁了打印機。
其次，無論是國家層面的法律法規還是行業規范，都要合理限定該技術的使用范圍，還要加強原材料的管理和使用規模，特別是危險的特殊材料。必要之時，甚至需要法律來進行限制。如果什么都能被復制，想要什么就能制造出什么，那么，聽上去很美的同時，也著實讓人恐懼。
最后，由誰來監督管理？這不僅需要政府部門的力量，更需要公眾對這種技術的認知和理解，正確引導人們對該技術的認識，發動群眾的監督作用，也許更加有效。
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世界上第一臺3D打印機：1986年，美國科學家胡爾利用一種叫光敏樹脂的液態材料，發明出世界上第一臺3D打印機，這種材料被一定波長的紫外光照射后會立刻變成固體。他很快成立第一家3D打印公司。去年，胡爾74歲，他一手創辦的公司創造了業內3D打印機最高銷售業績：2.9億美元。
世界上最小的3D打印機：世上最小的3D打印機來自維也納技術大學，由其化學研究員和機械工程師研制。這款迷你3D打印機只有大裝牛奶盒大小，重量約3.3磅(約1.5公斤)，造價1200歐元(約1.1萬元人民幣)。相比于其他的打印技術，這款3D打印機的成本大大降低。研發人員還在對打印機進行材料和技術的進一步實驗，希望能夠早日面世。
世界上最大的3D打印機：華中科技大學史玉升科研團隊經過10多年努力，實現重大突破，研發出全球最大的3D打印機。這臺3D打印機可加工零件長寬最大尺寸均達到1.2米，從理論上說，只要長寬尺寸小于1.2米的零件（高度無需限制），都可通過這部機器“打印”出來。
世界首款全彩3D打印機：BotObjects公司今年推出了全球首款桌面型全彩3D打印機ProDesk3D，在使用PLA或者PVA材料進行打印的時候，能夠將精度誤差控制在25微米以內，甚至能夠實現打印ABS材質。同時這款設備最強大的地方在于采用了5色的PLA墨盒系統，能夠像傳統的噴墨打印機一樣通過雙噴嘴對3D打印對象進行渲染，形成各種豐富的顏色。
來源：中工網