3D打印走进生活

现在的我们正处在信息化的时代，科学技术的发展呈现出惊人的曲线增长速度。艺术设计也追随着时代的脚步进行不断的创新与改革，如今许多的新媒体产品都迸发在我们的眼前，让人目不暇接，并且影响着我们的生活。例如3D电影的诞生，增强了我们对影院的观影感触。3D电视则丰富了我们的休闲生活。在20年前甚至10年前，我们还在津津乐道着我们所拥有的高度色彩还原和快速打印的时候。打印机也加快了其自身变革的步伐，从传统的平面打印演变成了3D的立体打印。或许在几年前提起3D打印，给人们带来的更多的是新鲜理念，但由于其技术上的局限和刚刚起步所面临的诸多实际问题。例如设备价格昂贵，打印产品较为粗糙，制作较为复杂以及实用性无法得到体现等。人们对其的关注度并不是那么强烈，或者换一句话来说人们在思考3D打印到底能给我们带来什么？

如今随着3D打印机的技术成熟，3D打印机开始步入到许多大行业中，例如艺术创作、社会生活、航天和国防、医疗设备、高科技产业、教育业以及制造业、工业设计等等。其飞速的发展和广泛的应用面让人惊奇。

3D打印机的原理很简单，其利用可以粘合的材料，再通过打印机逐层打印，从而形成我们所设计出的立体形象。从设计的角度来看，人们可以更直接更简单地制作自己生活中所需要的东西。例如在家里阳台上自行制作出带有自己设计的可爱花盆，或是根据生活需要制作出系列的生活用品等等。并且根据其摆放的位置和所占有的空间，设计师们通过三维软件进行艺术造型创作，实现独特的属于自己的艺术作品。打印机的材质，与我们以前使用的照片打印机的原理相似。例如，传统的黑白或彩色喷墨，或者激光打印机的硒鼓等等。3D打印机的材质将这些色彩介质实物化，通常有树脂液体、尼龙粉末、金属粉末、陶瓷粉末、石膏粉末等材料，根据不同的元素进行选择。相对来说不同的材质的使用寿命、自身的强度、色彩介质也不尽相同，其带来的表现效果也不同。

由于其可以自行设计物体形状，这一点受到了艺术家们广泛的青眯。尤其是三维设计师，不再只是通过电脑中的三维软件进行虚拟的呈现，而是可以将其设计的艺术作品真实地还原到现实生活中来。这也是将虚拟物体转变为现实物体的一个有效并且方便的桥梁。将艺术灵感和艺术作品还原于现实生活中。艺术家可以通过电脑中的三维软件进行创作，将角色和场景的设计的文件，拷贝到3D打印机中，并且针对造型的不同再进行打印材质的选择，确认无误后进行整体的打印，之后再对其进行上色、喷漆以及打磨等后期加工完善，完成立体的雕塑艺术作品。有的时候，由于物件结构较为复杂也可以对单独物件进行设计，分别使用不同的材质进行打印，然后再统一进行拼装完成。

3D打印机对镂空造型和花纹的处理表现十分出色，并且能够实现高精度的物体打印。由于对这种空间的镂空效果和复杂的花纹可以在计算机相关的软件中进行模型的设计，节省了现实中的制作成本，也简化了复杂的制作工艺。尤其是高精度的打印技术已经被利用到了航天工作中来，英国皇家空军为“狂风”GR4战斗机制造现成的零件，包括3D打印防护罩和防护装置，并且成功完成了试飞。由此看来3D打印的技术如果能够得到广泛应用，将会给航天行业减少更多的制作成本，并且能够缩短更多的研发制作时间。我国也正在进行3D打印技术的航天研究，这将为我国在航天技术的发展和自主研发带来巨大的帮助。

无独有偶，3D打印机在医学领域也得到了充分的发挥。美国科学家成功利用3D打印技术，打印出了人体细胞的生物可降解支架，而后利用支架培育耳朵和鼻子等仿真度极高的面部器官。3D打印技术培育用于移植的肺部及其他器官是科学家的终极目标。科学家表示有望在20年内让患者移植3D打印器官的梦想成为现实。日本佐贺大学和东京生物风险投资企业共同开发出用患者皮肤制作动脉的3D打印技术，制作出的动脉可用于人工透析以及心脏冠状动脉搭桥手术的移植。目前其正在进行动物的移植实验，经过临床试验之后，预计不久就可以投入使用。还有利用3D打印机现场打印出真实的人体器官，这项技术的发展对人们的医疗来说是举足轻重的。人们以后可以通过利用患者自身细胞，通过活组织检查或者抽血的方式获取，而后将细胞放入到3D打印机打印的器官形支架上进行培育。这种方式培育的人造器官能够大大降低移植后出现排斥反应的可能性，最后再对3D打印出的器官进行移植和修复。

最近又有了有关3D打印新的技术突破，3D打印机能都打印出食物了！美国宇航局NASA正在投资研发3D食物打印机，据其报道首种面世的3D食物将会是生活中常吃的比萨，是因为比萨是蛋白质类食物形态，所以相对较容易打印，其所使用的比萨打印材料不是我们熟悉的面，而是营养粉、油和水。其味道相对一般，但其相对有优势的是原材料的营养粉保质期长达30年，适合长距离的空间旅行。目前又一款名为ChefJet 的食物3D打印机率登场了。打印机用水、砂糖、食用香精、染色剂作为原料，可以按照设计模型打印出形态各异的甜食。我们可以通过电脑对所要打印的食物设计出各种造型，来制作甜点或者糖果。随着技术的不断发展，不久的将来或许我们直接在电脑上输入宫保鸡丁，然后通过3D食物打印机直接打印出一份美味可口的佳肴来。这不禁让人联想到动画《美食从天而降》中，制造各种美食的机器，根据不同的指令制作出不同的佳肴来。3D食物打印机的发展，让我们的愿望很快就能成真。

3D打印的发展已经开始慢慢形成了产业化的链条，虽然现在的3D打印机的价格已经下降到至万元左右，但是其材料的消耗和电脑中三维软件的使用，对于非艺术设计人员来说还是需要一定的熟悉过程。这就为专业的艺术家们提供了一个制作艺术商品的产业途径，现在已经出现了许多为客户专业设计三维造型并且将客户的产品需求实体化的公司和团队。他们确认客户的需求和产品方向，首先通过电脑虚拟出来，然后针对要求进行修改，再通过3D打印机打印出成品，经过后期的处理完成需求产品。目前不少人通过其定制自己的肖像或手办，或者定制自己喜欢的卡通造型以及著名的影视形象用以收藏或陈设。而如今的电影制作公司也注意到了这一点，通过3D打印机直接进行电影道具的制作，例如詹姆斯・邦德的电影“大破天幕杀机”里面出现了一辆60年代的阿斯顿・马丁汽车。就是通过3D打印机，分别打印出18个独立的原件，然后再拼装成一辆完整的汽车。3D打印技术的发展，对影视制作起到了重要的作用。不但可以相对减少一些电影后期合成处理的问题，以及后期大规模制作所花费的时间和经费。同时打印出来的真实道具可以帮助演员更好的体会和把握人物情节，以及体会更加真实的故事环境。

综上所述，3D打印的发展给我们的生活带来了很多的惊喜。我们利用其提高了生活的质量，丰富了生活方式，推进了技术的发展。值得注意的是在我们享受技术给我们带来利益的时候也要合理的正确运用这些技术。之前曾经报道出利用3D打印机制作出攻击性武器的案例，以及人们探讨有关打印克隆技术的法律等等的问题，同时对于产品打印的专利权或肖像权我们也要给予保护，这些都在提醒我们利用先进的科学技术时更要重视方式方法，才能将其朝向更加有利于人们进步的方向发展。3D打印的迅速发展从艺术的角度上来看，丰富了艺术家们创作的艺术方式，同时将艺术作品从计算机虚拟带入了真实的现实生活中来。从航天航空以及工业设计的角度来看，其带来了另一种工业生产方式，加快了生产速度提高了生产效率，同时降低了生产成本。从医学和生物学的角度来看，3D打印为人体器官移植和医疗手术带来了巨大的帮助，更可以说是弥足珍贵的，科学家曾提到如果技术发展成熟并应用到医疗中这将可以为人类的寿命延长数十年。从经济市场的角度来看，3D打印引发出另一种生产制作模式和专业化的生产链，更多的专业人员通过技术的先进性和高效性为其带来更多的经济利益与价值。所以面对3D打印技术的到来，我们将怀有更多的期盼和更长远的眼光来感受其带给我们的艺术魅力和社会价值。

作者简介：

张方磊，中国人民大学。