通過特殊打印機將一把立體小提琴或一個生物肝臟打印出來，并且還能夠使用……這一切看起來不可思議，但在現實中已經實現。

 
3D Systems Projet HD 3000

3D打印出骨骼肌肉

說起3D，大家都熟悉，但這里所說的3D打印，可不是打印出來要左右擺動才能觀賞的3D照片，而是將各種復雜構件的圖樣通過三維打印技術，選擇不同的材料，將設計模型直接“打印”成實物的原型。目前這一快速成型技術已經應用于航空、宇航、汽車、通信、醫療等行業。其實，3D打印早就滲入到你的生活，只是你之前不知道。

日前，在美國一年一度的TED大會上，能打印出腎的3D打印機使人眼前一亮。這次打印出的腎組織只是一個雛形,只能用于實驗操作，短期內不能用于臨床。來自賓夕法尼亞大學的科學家展示了使用3D打印機技術在實驗室打印出的人造肉，鮮肉組織可在糖類物質構成的框架上生長，口感與真肉十分相近。

無獨有偶，不久前，國外的醫學雜志曾經刊載過利用3D打印機“制造”骨骼的論文，而且宣稱該技術已經應用于臨床。在實驗室測試中，這種骨骼替代打印材料已經被證明可以支持人體骨骼細胞在其中生長，并且其有效性在老鼠和兔子身上得到了驗證。

明白3D打印原來可以這樣

3D打印技術在上世紀90年代由美國科學家發明，但是普遍得到關注和實踐是近年來的事情。

為了進一步了解3D打印技術的形成原理，記者特意請教我省享受國務院特殊津貼、中北大學機械工程學科博士生導師王愛玲教授。她介紹，3D打印技術又稱三維打印技術，主要是由CAD(計算機輔助設計)數據通過成型設備以材料累加的方式制成實物。它通過對計算機中三維軟件的識別，進行STL文件格式轉換，再結合層切軟件確定擺放方位和層切路徑，并進行層切工作和相關支撐材料的構造。最后3D打印機使用噴頭將固態的線型成型材料加熱成半熔融狀態之后擠出來，和支撐材料自下而上，一層一層地構鑄成最終實體。簡單地說，可以理解為軟件把物體分成若干個橫截面，而三維打印機將這些橫截面一層一層地沉淀、堆積，最終形成所需要的實體。

3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，打印機內裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把打印材料一層一層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。這一技術早先主要供工程師們快速而廉價地制造產品模型，但現在，隨著3D打印機的處理能力不斷提升，它開始在多個領域得到應用。

 
天龍山石窟佛像

勿疑3D打印就在你身邊 除了以上提到的血管、器官和人造肉以外，目前，通過3D打印技術，可以打印出小到螺絲、大到小提琴、吉他、茶壺等身邊隨處可見的物品，早在2010年，國內一家3D打印服務公司已成功復原山西天龍山多尊破壞嚴重的唐代石窟佛像。

神奇隨心打印不是夢

3D打印的材料很多。簡單說，不同公司生產的3D打印機會支持不同的材料，樹脂、尼龍、石膏、塑料這些都是普遍使用的材料，隨著業界研發的不斷進步，支持鈦、不銹鋼或鋁、鐵金屬材料的打印機也已經出現。“做成的實體和所用的粉末精細度有很大關系，未來的趨勢是越來越細，強度越來越高。材料越細，每一層就越薄，做出來的東西精度就越高。”中北大學高分子復合材料學副教授張志毅表示。

王愛玲教授1998年曾在美國哥倫比亞大學機械工程系見到用于牙科的3D快速成型（也叫做雕塑成型或3D打印），隨后開始從事三維反求技術的研發。她說，國內快速成型研究起步較早，研發機構已能開發出商品化、能做出復雜原型的快速成型系統。3D打印技術的優勢在于能夠在各個零部件的構造復雜性和重量輕型化兩者之間找到最佳平衡點。目前，國內由政府資助，正在深圳、天津等地建立一批向企業提供快速成型技術的服務機構。

就目前情況而言，盡管3D打印技術尚未達到造出一輛汽車或者一部iPhone手機的程度，但它已被用來生產汽車的個性化部件或者為客戶定制iPhone手機內外殼。雖然這仍是一項相對稚嫩的技術，但今后它能廣泛應用于工業設計、建筑、汽車、航天制造等行業。3D打印技術將是引領未來制造業的眾多突破之一，它使傳統生產設備正變得更智能化，更具柔性。