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作者：（美）胡迪·利普森 梅爾芭·庫曼
著
出版：中信出版社 |
第一次聽說3D打印機(jī)，大約是在十年前的某個(gè)計(jì)算機(jī)論壇上，當(dāng)時(shí)2D激光打印機(jī)都不算普及，3D打印技術(shù)只是大家腦海中一種工業(yè)級(jí)的尖端科技罷了。而十年后當(dāng)我在電視上聽到3D打印機(jī)的消息時(shí)，兩位日本夫婦已可用家用3D打印機(jī)打印自己胎兒的樹脂模型了。這種技術(shù)的迅猛發(fā)展和快速普及，委實(shí)讓人吃驚不小，而它意想不到的應(yīng)用正在悄然改變著這個(gè)世界。
其實(shí)，在上世紀(jì)80年代就已出現(xiàn)3D打印機(jī)了，可為什么遲至近幾年才有了大規(guī)模的應(yīng)用呢？3D打印技術(shù)在原理上來說并不稀奇，只是在平面的X軸和Y軸之上增加了一個(gè)Z軸，用材料堆積的方法實(shí)現(xiàn)了立體的一次打印成形。不過新觀念和技術(shù)相較于傳統(tǒng)未必一定具有優(yōu)勢(shì)，往往其他關(guān)聯(lián)技術(shù)的發(fā)展才是開啟它巨大潛力的鑰匙�！�3D打印：從想象到現(xiàn)實(shí)》的兩位作者深刻地認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，因此輕而易舉地就列舉了十條3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。但是真正讓這些優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的卻是計(jì)算機(jī)技術(shù)、材料技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)這三把鑰匙。憑借著三把鑰匙，3D打印技術(shù)將帶給人類社會(huì)一個(gè)嶄新的未來。
在成熟的計(jì)算機(jī)技術(shù)和大型設(shè)計(jì)軟件配合上3D打印機(jī)，可以絲毫不差呈現(xiàn)出全尺寸的設(shè)計(jì)模型，若要修改，只需在電腦文件上調(diào)整，然后重新打印，設(shè)計(jì)成本大為降低，從創(chuàng)意到定型，時(shí)間也大約只有原來的四分之一。以前很多傳統(tǒng)工藝難以生產(chǎn)的復(fù)雜零配件，現(xiàn)在都可以低成本制造了，而且一些高難度設(shè)計(jì)也變得異常簡(jiǎn)單。而這還只是3D打印機(jī)給傳統(tǒng)工業(yè)帶來革新的一個(gè)側(cè)面。
3D打印機(jī)對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)市場(chǎng)帶來最大沖擊，無疑是催生了一個(gè)新市場(chǎng)，這就是利基市場(chǎng)，說得通俗點(diǎn)就是小眾市場(chǎng)。傳統(tǒng)工業(yè)是大規(guī)模同質(zhì)化生產(chǎn)，帶來的是一個(gè)類似的生活模式，你只能被動(dòng)接受那些工業(yè)品，個(gè)性產(chǎn)品是富人享受的奢侈品。3D打印由于極其低廉甚至是免費(fèi)的設(shè)計(jì)成本，無論生產(chǎn)多少個(gè)體成本都相同，這讓追求個(gè)性化的產(chǎn)品市場(chǎng)成倍數(shù)增長(zhǎng)。加上網(wǎng)絡(luò)高度發(fā)達(dá)，你可以在免費(fèi)網(wǎng)站獲取設(shè)計(jì)文件加以個(gè)性化改進(jìn)，便可網(wǎng)售你的產(chǎn)品。簡(jiǎn)單地說，只要有創(chuàng)意，任何一個(gè)人都可成為這個(gè)市場(chǎng)的供應(yīng)商。這個(gè)市場(chǎng)不會(huì)完全取代傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)，但一個(gè)分散化、低成本、低風(fēng)險(xiǎn)、差異化的工業(yè)生產(chǎn)時(shí)代已成為無法阻擋的現(xiàn)實(shí)。這將留給我們一個(gè)巨大的創(chuàng)業(yè)空間。在西方，這個(gè)新創(chuàng)業(yè)浪潮正在以創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)的方式逐步擴(kuò)大。
在生活領(lǐng)域。由于材料的不斷擴(kuò)展，用3D打印機(jī)制造食品也不再是什么難事，數(shù)字廚房很快就會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。打印一座建筑，不過需要一個(gè)大點(diǎn)的打印機(jī)而已�？赡懿痪靡院螅率匙〉男枨蠖伎稍诩依锘蛞粋�(gè)就近的打印店里獲取。最震撼的，還是該技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。在牙齒矯正和治療上，3D打印機(jī)的運(yùn)用已很廣泛了，它還讓假肢制作變得更為精確和藝術(shù)，義肢不再是個(gè)丑陋的替代品，在減輕使用者痛苦的同時(shí)，還會(huì)帶來精神上的釋放。如今3D打印機(jī)已可打印干細(xì)胞，如果找到激活的方法，那么打印器官和人體組織也將不再遙遠(yuǎn)，這將挽救大量的生命，延長(zhǎng)我們的壽命。
所有這些，還都不過是3D打印機(jī)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界影響的一部分。在材料技術(shù)日新月異的今天，作者也很難完全描繪3D打印機(jī)所制造的未來。作為3D打印技術(shù)的長(zhǎng)期研究者，兩位作者本可擺出先行者的姿態(tài)向大眾灌輸這種技術(shù)的神奇之處，夸耀它對(duì)未來的巨大影響力，但作為嚴(yán)肅的科學(xué)家，他們并沒有這樣做。本書除了將3D打印機(jī)的技術(shù)原理，對(duì)比傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)有的發(fā)展水平全面介紹給讀者外，還用了近三分之一的篇幅來討論3D打印技術(shù)的缺陷以及可能給人類社會(huì)帶來的潛在威脅。作者的態(tài)度很明確，把未來的希望寄托于某種技術(shù)和產(chǎn)品，是一種不負(fù)責(zé)任和淺薄的心態(tài)，過往的歷史已經(jīng)證明，關(guān)鍵不在于技術(shù)，而在于應(yīng)用，保持清醒和理性，是克服單純技術(shù)依賴的唯一途徑，面對(duì)3D打印技術(shù)也同樣如此。
材料技術(shù)讓3D打印機(jī)產(chǎn)生了飛躍，但對(duì)3D打印技術(shù)最大的限制也是材料�，F(xiàn)在廉價(jià)3D打印機(jī)基本上是采用塑料作為打印材料，從環(huán)保意義上說，這是在重復(fù)傳統(tǒng)工業(yè)的老路。作者也提出了生物可降解塑料的解決辦法，不過從生物燃料的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)看，這同樣會(huì)加重本已嚴(yán)重的糧食危機(jī)，也無法避免生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生的巨大污染。還有分散式生產(chǎn)在運(yùn)輸中產(chǎn)生的碳排放問題。如果3D打印機(jī)普及開來，并不會(huì)比傳統(tǒng)生產(chǎn)模式更環(huán)保。更為致命的是，免費(fèi)設(shè)計(jì)文件的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，如果豎起嚴(yán)格的法律壁壘，那么3D打印機(jī)的成本優(yōu)勢(shì)將蕩然無存。如果不予保護(hù)，那么個(gè)人創(chuàng)造性將受到很大打擊。此外，還需重新立法來界定打印產(chǎn)品造成傷害的責(zé)任，防范有人用3D打印技術(shù)制造毒品、槍支之類的犯罪行為。這些都是3D打印技術(shù)面臨的現(xiàn)實(shí)障礙。這是每一次革新必須面對(duì)的問題。作者清醒地挖出3D打印技術(shù)的不足，是建立在他們確認(rèn)這項(xiàng)技術(shù)都未來的重大意義基礎(chǔ)上的，他們提出這些現(xiàn)實(shí)障礙，是為了尋找繼續(xù)擴(kuò)大其應(yīng)用的突破口。