「立體打印機」就是新的工業革命。
打印機,現在幾乎是家家都有的「文房數寶」之一了。打印機的產物都是平面的,或文字,或圖像。文字自生以來,就是平面的。文字表達的是人類的思想和語言的記錄。圖像表達的是人類對世界,對事物的印象的記錄,本質就是模仿,包括抽像和誇張。基本上可以說,圖像是三維世界的二維表達。人類在表達三維世界時,不滿足於二維表象。就發展出了雕塑。
在計算機時代,二維圖像自然而然地就會向三維圖像發展。首先在醫療診斷上的應用發展,像CT/ 三維X-光成像,MRI/核磁共振成像。成像是把三維的物體劃分成二維,一片一片地「攝取」/採樣。每片是劃分成一行一行的,每行是由一系列的點組成。再由平面打印機,由點成線,由線成面地,一幅一幅地打印出來。人們也自然而然就會想,能否由平面打印機向三維打印「進化」,直接打印/塑造出立體模型出來。這就是立體打印機。其實就是數字雕塑。數字雕塑就是反「採樣」其道而行之,一點一點地,然後是一片一片地疊加,就產生了立體的再現。
平面打印用的是油墨/Ink。立體打印用甚麼呢?我們自然會首先想到用塑料。把塑料加熱融化了,用細小的針管,從一個基點起,一點一點地把塑料接上去,然後是一層一層地發展。。。這就叫,融化點滴成型/ fused deposition modeling (FDM)。
既然數字雕塑能做藝術造型,為甚麼不能造零件,造實物呢?當然可以!用強大聚焦的激光,把金屬加熱融化了,也是一點一點地,然後是一層一層地發展。。。這就叫」可控的激光燒結/selectivelaser sintering「 (SLS)。這樣就可以製造金屬零部件了。現在,已經發展出來了各種各樣的成型方法和各種各樣的原料。只要有精密的坐標軌道定位系統,就可以在計算機的指揮下,由機械手來完成。
這個想法二十多年前就出來了。最早的立體打印機誕生在2003年。現在,在網上,花兩三千美金就可以訂購到。現在,全世界各國都在做各種各樣的嚐試。網上可以找到各種各樣的報導。
據說,在食品方面,已經有可以「打印」火雞肉塊的立體打印機。一塊火雞肉塊,中間還有芹菜。這首先用計算機分析火雞肉塊有哪些成分,一個管子一個管子把各種各樣的成分放在這裡面,由它一點一點把它一層一層的最後打出火雞肉塊。它也可以「打印」其它食品:巧克力、糖,甚至打成奶酪做成一個航天飛機來。
在醫療應用上,在荷蘭,就有人用立體打印機,打出了人的下顎骨,並移植到了人體上去。這塊下顎骨,就是按人的骨頭的真實結構和物質成分,分析好後,用立體打印機打出來。安裝進病人口腔面部後,效果很好。現在還有人正在做整個人的大腿骨。以後,很可能把各種各樣的器官都可以做出來。



