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                    《科技生活》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

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                    3D打印能引發下一場工業革命?

                    2012-12-12 21:21:11


                    /記者 呂擇

                     

                    看起來很美,想起來很炫,用起來并不簡單。預想與現實的對比,讓人不禁疑惑3D 打印技術真的能掀起一場新工業革命么?

                    至少,美國著名科技雜志《連線》的前主編安德森這么認為。不僅如此,他還用實際行動詮釋了這一觀點:辭去主編職務,投身于3D 打印的創業當中?!?span lang="EN-US">3D 打印是一件比互聯網更重大的事情”,他在新書《造物者:新工業革命》中如此寫道。在接受媒體采訪時,安德森說道:“3D 打印就像當年的Macintosh(電腦操作系統)一樣,會掀起一場技術革命。它將會走入千家萬戶,成為居家旅行‘必備良品’,我女兒就有一臺。當我看到人們用他們驚人的想象力打印出各種成品時,我意識到這是連接我們的想象和現實的新紐帶,這就是一場革命?!?span lang="EN-US">

                    19898

                    安德森在新書簽售的演講中把3D 打印機類比1764 年的珍妮紡紗機。后者是工業革命的起源,而前者將會是新一次工業革命的起源。他之所以沒用慣用的蒸汽機作比方,是因為珍妮紡紗機與3D 打印機一樣,都基于家庭誕生,是一個歷史的循環。

                    毫無疑問,安德森是3D 打印技術的瘋狂擁躉。他的觀點也遭到了無數人質疑。但其實,無需去想象遙遠的未來,就目前現狀分析,3D 打印至少有著三大瓶頸。

                    “墨汁”局限打印能力

                    3D 打印不是一項高深艱難的技術。它與普通打印的區別就在于打印材料。

                    目前,以色列的Object 是掌握最多打印材料的公司。它已經可以使用14 種基本材料并在此基礎上混搭出107 種材料,兩種材料的混搭使用、上色也已經是現實。但是,這些材料種類與人們生活的大千世界里的材料相比,還相差甚遠。不僅如此,這些材料的價格便宜的幾百元一公斤,最貴的要四萬元左右。

                    在北京化工大學材料科學與工程學院教授苑會林看來,可打印材料的稀少和昂貴是制約3D 打印技術的最大瓶頸。3D 打印需要的材料必須是高分子材料,加熱或激光照射之后要具有流動性,能夠變成流體、半流體,成型之后有能力立刻固化。擁有這樣條件的材料目前并不多。

                    3D 打印的發展也體現了“墨汁”的決定作用。當只能使用塑料、石膏的時候,3D 打印的應用主要局限在樣品模型制作;當它能使用鈦合金的時候,也就直接打印出構件使用在飛機上。如果未來幾年,土壤、巖石、細胞等都能成“墨汁”,再造一個世界也就成為了可能。

                    對此,苑會林持相反觀點?!氨M管,使用材料的范圍會擴大,但不會囊括所有。每一個材料都有其自身化學特性,并不是都能實現液化、固化的轉換。例如生命科學家想利用干細胞打印器官。干細胞如何液化、固化轉換,即使轉換成功,還能保證正常機能么?這些預想,我認為都不大可能實現?!?span lang="EN-US">

                    變革僅在工業領域

                    盡管王華明多年致力于3D 打印的研究,并成功完成了科研項目,但他也并不認為3D 打印會改變人民生活。

                    “就我多年跟3D 打印技術接觸來看,這項技術在工業領域,確切地說,就是在大型關鍵整體構件的制造方面,帶來了革命性的變化。在其他方面,還看不出會帶來什么變革,特別是人民生活方面。說它是工業革命,說得太大了?!?span lang="EN-US">

                    即使是在工業領域,3D 打印也不是萬能的。例如汽車,如果是一整片車蓋,使用3D 打印技術沒問題,但是把整輛汽車打出來,一種材料無法完成;如果是一個部件一個部件地打印,再拼裝,那還有什么意義?做個新奇酷品可以,生產使用不可能。

                    在目前來看,3D 打印使用的優勢就在于工業中的大型整體構件。僅在這一方面,3D 打印也還是剛剛起步,有很多不足。據王華明介紹,3D 打印應用在工業領域就要對工藝有著很高的要求,特別是精密機械。

                    “打印出來開不開裂,能不能成型,質量能否達標,性能怎么樣,都是未來3D 打印技術需要努力的方向,”王華明說道,“更重要的是標準。進入生產領域,技術標準體系就需要建立。從這些方面來看,3D 打印才剛剛起步?!?span lang="EN-US">

                    19899

                    不是人人都需要

                    從另一個方面來看,3D 打印在民間應用所主打的“人人都是制造者”,并不是每一個人的需求。

                    例如,國外科技網站ZDNet 的特約撰稿人弗莫爾斯基就十分不理解在家打印塑料小玩意跟去便利店購買相比,有著多大優勢。并不是每個人都有情調,費時費力費錢地制造些小玩意兒能獲得滿足。更何況,現代人的生活已經夠累了,希望一切都是能夠買到的,誰還有心思去自己制造。

                    即使是個有情趣DIY 的人,他也不見得精通3D 繪圖軟件,還得求助專業公司;他也許不只想要個塑料制品而已;他可能也不想負擔那么多錢。所以,當前在民間應用3D 打印的,都是“極客”。未來幾年也會是他們。

                    因此,在目前看來,一個只能制造塑料玩意兒的3D 打印機能對我們的生活產生多大的顛覆性影響呢?即使有一天,3D打印成本跟購買商品成本一樣低,相信也有很多人去選擇購買。

                    如果從現狀來看,硬要說會有什么變革,那就是諸如飛機等大型工業制品成本會降低,機票可能會便宜了。

                    槍支、武器可能泛濫

                    如同核反應既能發電,又能破壞一樣。3D 打印技術在初期就讓人們看到了一系列隱憂,而未來的發展也會令不少人擔心。如果什么都能徹底復制,想到什么就能制造出什么,聽上去很美的同時,也著實讓人恐懼。

                    據國外媒體11 26 日報道,一個自稱“分布式防御組織”的公司目前正在進行一個名為“維基武器”的項目,這一頗具爭議的項目可以設計出全球第一款從網絡下載武器設計圖,并能夠完全利用3D打印機制造出來的設備?,F年24 歲、得克薩斯大學法律系的大二學生同時也是該組織創始人的科迪·威爾遜宣布,全球第一臺可以打印塑料材質武器的3D 打印機原型機即將在今年末正式進入測試階段。目前,在其公司網站上已經能夠下載兩款槍支的3D 打印圖紙。其中,AR-15 沖鋒槍配備了移動部件,與真槍十分接近。

                    雖然,“分布式防御組織”打印的武器還沒有測試使用。但據美國《大眾科學》網站消息,一位自稱“HaveBlue”的網友在網站發文稱自己最近成功打印出真槍的部分組件,并結合真槍其他部件制作成一把槍,還在一個農場進行了試槍?!?span lang="EN-US">6 米遠的地方都能瞄得很準,累計射擊200 余次,槍身依然完好無損?!?span lang="EN-US">HaveBlue 頗為自豪地說。

                    如果他所言非虛,他將成為世界上第一個成功使用打印槍的人。但同時也引起了公眾恐慌。如果手槍能夠輕輕松松打印并且成功使用,那么人人持有武器的時代就會到來。特別是在中國等大多數公民不能持槍的國家,社會問題將尤為嚴重。因為,它的步驟太過簡單,擁有一臺3D 打印機,下載一張圖紙,購買需要的材料,就可以靜待出“槍”。打印槍一出現,立刻啟發了網民的思路,手榴彈等制作簡單的殺傷武器被納入了打印的范疇。

                    不僅僅是武器,一些唯一性的東西,有了3D 打印技術也不再安全。比如,手銬的鑰匙。前不久,德國的一名警察就通過掃描打印出了手銬的鑰匙并成功開鎖。當然,對于白領來說也有“福音”,指紋打卡機將會形同虛設。

                    設計再無秘密

                    3D 打印是“骨子里”的復制,這讓靠智慧、設計吃飯的人再次擔憂。從網絡信息共享時代吃盡苦頭的創作人剛剛摸出了賺錢途徑,又被3D 打印的到來重重打擊。3D 打印成熟之后,版權問題將層出不窮。

                    iPhone 20 代出來的時候,山寨廠商掃描一下,打印一下,山寨機就會源源不斷。特別是制造業上的巧妙設計,將毫無秘密可言。以設計為主要成本的衣服、鞋子、名牌包將會被山寨得一模一樣。把路易威登新出的帆布包,打印成皮包也不是不可能,只要用戶購買了合適材料。

                    即使在當前,打印“墨汁”還沒有那么豐富,一些領域的大公司也明顯感受到3D打印帶來的威脅。那就是游戲模型廠商,例如樂高?,F在用塑料3D 打印出樂高玩具不是問題,水平高的玩家甚至能自己修改設計,打造出屬于自己的樂高。

                    據報道,前不久,中國發明家協會組織了一些企業到北京計算中心參觀3D 打印機,大多數人對這一技術不敏感,不覺得它物有所值,唯一產生興趣的是一家想做山寨眼鏡的企業??梢?,3D 打印技術天生對于山寨有著巨大引力。

                    “人身攻擊”與“異形”

                    2D 時代,偷拍、艷照的泛濫,以及PS 技術的移花接木。如果把它們都變成立體的呢?將這些2D 作品轉換成3D 建模并不復雜,再把它們打印出來亦非難事。那么,帶有明星臉的充氣娃娃將會是宅男們的最愛;也可以把痛恨的人做成沙袋。但問題也就來了,用戶的行為是否違法呢?照片畢竟只是一張紙而已,而一模一樣的模型著實有些嚇人。

                    前不久,在英國廣播公司網站上的一段視頻中,美國威克森林大學再生醫學研究所教授安東尼·阿塔拉使用一臺3D 打印機打印出了一塊柔軟的人類組織。盡管打印器官還處于科學幻想階段,但在中國科學院北京基因組研究所甄二真教授看來,這個方向在未來是有可能的。

                    提取人體的干細胞制成“生物墨水”,打印出來,這在生物學家們看來,原理上說得通。如果未來實現,器官捐獻將不再需要,人類將會擺脫疾病、殘疾。但是,如果我想打印一雙翅膀安在身上呢?這些邪惡的想象如果成真,究竟會出現超人還是怪物?

                    資源大量消耗

                    3D 打印讓設計不再是設計師的專利,讓生產不再是工廠的專利。人人都可以生產東西。隨之而來的就是設計海洋、創意疲勞和信馬由韁積極濫造。

                    環境保護者要頭痛了,在自由想象與創造欲望的驅動下,隨心所欲地涂鴉將帶來災難性的后果,各種耗材被民間大量使用。大量打印品的出現并快速地更新換代,會對環境造成不小的污染。盡管在制造業領域,3D 打印的出現會大大節省成本、節約資源。但普通百姓的大量使用,對資源的消耗將會有過之而無不及。



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