打印機能打印出水果?這不是開玩笑吧。沒錯,這是真的。近日,英國劍橋設計公司Dovetailed宣布,已經研製出3D水果打印機。不過,這種打印機打印出的可不是傳(chuan) 統的水果,而是一種可以有任何水果味道、由果汁和化合物組成的水果式混合食物。
自3D打印機問世以來,房子、化妝品以及各種各樣的3D打印品逐漸走進人們(men) 的視野。
“3D打印在過去幾年的增長速度可以用‘驚人’二字來形容,速度非常快。”stratasys大中華區總經理汪祥艮在接受《國際金融報》記者采訪時表示,3D打印的最大魅力就是要讓大家有更多的想象空間,3D打印可以做的東(dong) 西非常多。在6月4日至7日的第十五屆中國國際模具技術和設備展覽會(hui) 上,Stratasys展出了全球惟一一款彩色多材料3D打印機。
“我們(men) 現在注重的是3D打印的創新、傳(chuan) 播和體(ti) 驗,人們(men) 體(ti) 驗之後就會(hui) 認識到它的價(jia) 值。未來若幹年,3D打印技術仍將保持高速增長。”汪祥艮說。
吃貨福利
毋庸置疑,醫療、服裝、工業(ye) 製造甚至食物,3D打印正在慢慢席卷我們(men) 的生活,打開通往未來的神奇之門。
在眾(zhong) 多的3D打印品中,食物無疑成為(wei) 最受眾(zhong) 人矚目的焦點。如今,3D水果打印機的問世無疑讓更多“吃貨們(men) ”興(xing) 奮。
幾分鍾打印水果,到底是如何辦到的呢?據了解,該打印機使用了分子球化工藝技術,即將果汁注入到一粒粒類似魚子醬或西米大小的凝膠狀球體(ti) 中去。打印前,先將果汁混入藻酸,然後將混合物滴進預冷的氯化鈣溶液中。在氯化鈣溶液裏,果汁混合液被包裹上一層薄膜,最後形成了果汁表皮包裹著的球狀物。咀嚼時,“3D水果”內(nei) 的果汁迸射出來,口感像真實的水果一樣。所以,它們(men) 其實並非是真正意義(yi) 上的水果,而是由果汁和化合物組成的水果式混合食物,可擁有多種口味。而在家就可以打印“水果”為(wei) 人們(men) 的生活開啟了無限可能。
事實上,3D打印食物早已不是新鮮事,打印披薩、巧克力對於(yu) 3D打印機來說都是小菜一碟的事情。不久前,3D Systems公司就宣布與(yu) 著名巧克力品牌好時合作,開發全新的食物3D打印機,可以支持巧克力、糖果等零食打印;而英國的Chocedge公司已經研發出可以打印蛋糕裝飾的巧克力邊的打印機,售價(jia) 為(wei) 4783美元(約合人民幣28970元),巧克力注射器成本則為(wei) 25美元(約合人民幣151元);位於(yu) 美國紐約州的康奈爾大學研究室則研發了一台3D打印機,可以打出很多花樣的玉米片,還可以製作漢堡肉餅。
更有意思的是,這項技術還被美國國家航空航天局(NASA)看上了。NASA曾授權廠商Systems & Materials研發可以打印披薩的3D打印機,以改善宇航員的膳食水平。據說,打印機原型能夠使用保質期很長的油及麵粉,同時最大限度地減少披薩中的不健康成分。其工作原理就是首先打印一層麵團,其他的食材一邊印刷一邊烘烤,打印機底部會(hui) 有一個(ge) 加熱板,番茄以粉末的狀態存儲(chu) 在那裏,再混合油和水,而最頂層的深層蛋白質則是來自動物、牛奶或植物的蛋白質,直到最後整個(ge) 披薩被印刷出來。
水果、披薩、巧克力、玉米片,3D打印食物的能力所向披靡,但吃貨們(men) 若是因此流口水的話就為(wei) 時過早了。
“你敢吃嗎?”這是一個(ge) 橫亙(gen) 在大多數人麵前的問題,看著新奇,但麵對打印機打出的食物,你真的會(hui) 有食欲嗎?就像水果打印機打印出的並非真正意義(yi) 上的水果一樣,3D打印出的食物和我們(men) 平時吃的一定是不同的。要用3D打印機製作同樣的食物則需要用特殊、可食用、與(yu) 3D打印機相匹配的材料。
就拿NASA投資12.5萬(wan) 美元開發為(wei) 宇航員改善夥(huo) 食的3D打印機來說,最先麵世的披薩原材料不是麵粉,而是由營養(yang) 粉、水和油製成。更令人食欲全無的是,這些營養(yang) 粉的原料提取其實都來自昆蟲、草和水藻。也許在打造3D打印機的工程師看來,隨著地球人口的增長,越來越多的地區會(hui) 缺乏食物,從(cong) 昆蟲中直接攝取蛋白質比吃肉攝取顯然更具有可持續性。而在飛機或太空中有幸吃到3D打印機“吐”出來的食物也是一項令人驕傲的科技創新。但對於(yu) 普通百姓來說,如何接受3D打印製作的食物,還是一個(ge) 嚴(yan) 峻的問題。
想一想,全球每個(ge) 家庭的廚房都有個(ge) 3D打印機,用它打印的食物來養(yang) 活家人,這的確是一副充滿想象的神奇畫麵。然而一台動輒上萬(wan) 元的3D打印機和昂貴的原材料顯然不是所有人都能消費得起的。“花大價(jia) 錢去吃3D打印的東(dong) 西太不可思議了。”一些接受《國際金融報》記者采訪的人提起此事都表現出難以接受的神情。
由此可見,3D打印食物看上去離我們(men) 很近,十分新鮮,但其與(yu) 民用化、普及化之間仍是障礙重重。也許在材料及技術的普及之後,3D打印不再昂貴之時,它才會(hui) 真正進入人們(men) 的生活。
秀場成名
雖然打印食物有些“遙不可及”,但3D打印服飾早已叱吒整個(ge) 時裝秀場。2013年,設計師Melinda Looi的亞(ya) 洲首場3D時裝秀刮起了一陣3D旋風。整場秀的靈感來自鳥類,翅膀零件、圖案與(yu) 自然相呼應。設計師通過3D打印技術製造首飾、項鏈、裙子、披肩和有翼背包。由於(yu) 3D打印材料的統一特殊性,也讓整套設計十分完整,自然融合,展現出一種最原始的美。
而在四大時裝周上,首度嚐鮮3D打印的是荷蘭(lan) 女設計師愛麗(li) 絲(si) ·範·赫本(Irisvan Herpen),這位鍾情於(yu) 把科技與(yu) 時尚結合的先鋒設計師,十分注重材料與(yu) 工藝的表現。她於(yu) 2013年春夏巴黎高級定製時裝周上與(yu) 麻省理工學院藝術與(yu) 科學專(zhuan) 業(ye) 教授奈莉·奧克斯曼(NeriOxman)合作3D打印服裝,震撼時尚界。
在2013年的秋冬巴黎高級定製時裝周上,愛麗(li) 絲(si) ·範·赫本再次推出Wilderness Embodied係列,由3D打印和激光剪裁技術“製作”了整個(ge) 係列,其中與(yu) 時裝鞋設計師Rem D Koolhaas合作的鞋履也均為(wei) 3D打印。鞋履以樹根為(wei) 靈感,呈現盤根錯節的生長過程。樹根鞋每層僅(jin) 16微米,使用剛性的黑色和白色的不透明材料,如此複雜的幾何結構在3D打印技術上得到了充分展現。
到了2014年,各大春夏時裝周上,3D打印儼(yan) 然已成為(wei) 設計師的寵兒(er) ,尤為(wei) 賺人眼球的是3D打印的各種印花連衣裙。來自紐約的多學科設計師弗朗西斯·比托尼利用3D打印機和柔性長絲(si) ,設計出了多款Verlan禮服和3D印花連衣裙,多邊形和繁複的花紋加上3D打印材料特別的材質,打造出一件又一件神話般精致的禮服,驚豔四座。
“3D打印對於(yu) 學設計的人來說真的十分方便,當我設計完一個(ge) 東(dong) 西之後,你隻需一台3D打印機,就可以通過程序設計之後在家將成品打印出來,省去了開模等繁瑣的步驟,也讓設計的過程變得更加靈活。”曾就讀於(yu) 東(dong) 華大學萊佛士設計學院的盧楨(化名)告訴《國際金融報》記者,她不久前剛花了1萬(wan) 元買(mai) 了一台小型家用的3D打印機,“雖然有些小貴,但真的非常方便,也很有樂(le) 趣,給我打造了一個(ge) 更好的設計環境。”#p#分頁標題#e#
如果說,2014年四大時裝周時3D打印服裝設計還受限於(yu) 材料的種類和顏色的話,今年3月,stratasys推出的全球首款彩色多材料3D打印機更是拉近了設計師與(yu) 打印機的距離。南非設計師和工程師Michaella Janse van Vuuren就與(yu) Stratasys攜手合作,推出了別具一格的彩色多材料3D打印時裝係列。該係列設計獨特,以“彩色玻璃”緊身胸衣、“經典之蛇”時裝鞋和腰帶,以及一係列“魚遊珊瑚”手鐲為(wei) 設計亮點。這些設計作品多為(wei) 一次性3D打印而成,融合了前所未有的明豔色彩和材料組合。彩色玻璃緊身胸衣刻畫了伊甸園中禁果之樹的花、漿果和樹葉。為(wei) 了完美表現出教堂彩色玻璃的效果,van Vuuren與(yu) Stratasys的材料工程師Tal Ely通力協作,使用了一個(ge) 由3種基本材料組成的定製墨盒:即Stratasys的透明和類橡膠材料,與(yu) Vero Magenta品紅材料結合,調製出了特別的瑩彩粉紅和夢幻紫色。緊身胸衣整體(ti) 由柔韌性和透明度各異的Poly Jet數字材料製成,從(cong) 剛性透明嵌板到柔性彩色部件悉數在列。Stratasys市場副總裁Arita Mattsoff表示:“‘彩色玻璃’緊身胸衣完美地體(ti) 現了Objet 500 Connex3彩色多材料3D打印機先進的設計和製造功能。這件作品的複雜程度不容小覷——3種不同材料的液滴融合,不僅(jin) 能一次性打印出柔性、剛性和彩色部件,還能實現不同的透明屬性。現在,設計師可在一道工序中創造製作由不同材料和色彩組成的複雜結構,堪稱史無前例的創舉(ju) 。”
前世今生
即使再史無前例,人們(men) 還是不禁要問,一台機器是如何打印出立體(ti) 的東(dong) 西的?對此,汪祥艮告訴《國際金融報》記者,確切來說,3D打印技術是運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料,通過一層又一層的多層打印方式,來構造零物件的。簡單來說,3D 打印就是在普通的二維打印的基礎上再加一維。打印機先像普通打印一樣在一個(ge) 平麵上將塑料、金屬等粉末狀材料打印出一層,然後再將這些可黏合的打印層一層一層地黏合起來。通過每一層不同的“圖形”累積,最後就形成了一個(ge) 三維物體(ti) 。就像蓋房子一樣,磚塊是一層一層的,但累積起來後,就成了一個(ge) 立體(ti) 的房子。
事實上,3D打印的概念早在上世紀80年代就已經出現。1995年,美國麻省理工學院創造了“3D打印”這個(ge) 名詞,隨後,3D打印便開始在實驗室萌芽。而其真正受到世人關(guan) 注則是在美國金融危機時期,為(wei) 了實現“製造業(ye) 回流”,2011年6月,奧巴馬宣布一項新政策,並向3D打印產(chan) 業(ye) 支出5億(yi) 美元以提升美國在製造業(ye) 上的領先地位;2013年2月,奧巴馬在國情谘文中表示,將建設一個(ge) 包含15個(ge) 製造創新中心的全國性網絡,希望專(zhuan) 注於(yu) 3D打印和基因圖譜等各種新興(xing) 技術。隨後,3D技術開始被應用在醫療模型、建築模型等更廣泛的領域。
如今,3D打印機雖然可以打印出服裝、汽車甚至食物,但由於(yu) 成本和打印材料等技術方麵的限製,3D打印技術在工業(ye) 領域的應用主要還是在產(chan) 品研發過程中的設計驗證,如在進行批量生產(chan) 之前,設計出產(chan) 品,通過3D打印機打印出樣品進行評估,及時發現產(chan) 品設計中存在的問題,並對設計的樣品進行功能測試等。甚至還包括用3D打印技術進行模具製造,如打印出真空鑄造件和熔模鑄造件的母模、注塑模等。“不同的材質需要不同的3D打印機,也就是說,暫時沒有一種打印機能通吃所有材料。”汪祥艮說。
醫用領域
雖然3D打印的普及之路是漫長的,但它給予人們(men) 的想象是無限的。近日,上海女孩小沈從(cong) 5樓陽台墜落,骨盆和骶骨粉碎性骨折。而醫生用3D打印技術按照小沈受傷(shang) 的骨盆和骶骨以1∶1的比例打印出來,精確找到每一個(ge) 骨折線和骨折錯位方向,每一步手術都在3D打印模型的引導下進行,手術精確度大大提高,讓本將麵臨(lin) 癱瘓的小沈有希望重新站立。可以說,3D打印技術為(wei) 患者“打印出”了一個(ge) 新的未來。
事實上,3D打印除了在工業(ye) 方麵較為(wei) 普及外,醫療領域正是另一個(ge) 最被廣泛應用的地方,尤其在骨科和牙科領域。
“3D打印令我們(men) 能進行深入評估和手術預演,更能按病人骨頭的彎曲度精確地放置植入體(ti) 。”香港中文大學矯形外科及創傷(shang) 學係教授粱國穗表示,因為(wei) 人體(ti) 骨骼中的鈣使掃描圖像成像非常清晰,所以3D打印是製作骨頭模型的理想工具。通過計算機斷層成像技術(CT)掃描就可生成3D打印所需的檔案。對於(yu) 骨癌手術、退行性關(guan) 節炎、四肢校正及重組碎骨等各種情形,外科醫生能使用3D打印製作的骨骼模型進行會(hui) 診、評估以及對外科手術進行規劃。
在牙科方麵,汪祥艮介紹,一般種植一顆牙或者說整個(ge) 做一副牙,需要咬石膏模,然後去修改,很痛苦,時間很長。而現在可以做到數據化,用手持式的口腔掃描儀(yi) 得到數據,把牙型通過3D技術打印出來,再以其為(wei) 根據去做牙模,既精確又方便。此外,醫生團隊還可以利用特定的3D打印機在短短數小時內(nei) 創建定製手術導板,這些導板將在手術前被放到患者的牙齒上,讓醫生可在手術中精準標出手術角度、深度,以及正確的植入位置。醫生還可以精確打印患者的下顎影像,以便在處理疑難個(ge) 案前預先進行手術“演練”。手術可以變得更快、更精確,而患者也因與(yu) 醫生更好的術前溝通,減輕了心理壓力和手術中承受的疼痛。
除了醫用器具、時裝、食物,不久前,湯臣集團甚至提出了用3D打印技術做房地產(chan) 的想法。事已至此,未來的3D打印機還有什麽(me) 是無法打印的呢?“實際上,現在還是處於(yu) 早期階段,3D打印有太多的空間,可以做太多的事了。但3D打印技術最核心的部分是材料。材料種類越多,能夠被應用的領域就越廣。可以說,3D打印的未來有著無限的想象空間,等待我們(men) 一起去創造。”汪祥艮如是說。
而這幾天,盧楨正琢磨著自己的創業(ye) 計劃,和朋友開一家3D打印定製設計工作室。“具體(ti) 的方案還沒想好,3D打印機價(jia) 格從(cong) 幾萬(wan) 元到幾百萬(wan) 元不等,但若要做工作室,光憑我現在那台1萬(wan) 元的打印機肯定不行,必須要買(mai) 一台稍貴一些,功能更齊全的。”然而如何盈利、有沒有市場都是她擔心的事。“我就想根據顧客要求做一些獨一無二的定製小物,但3D打印的材料畢竟有限,如何滿足顧客的需求,也許還得再想一想。”
轉載請注明出處。