【亚城随笔】让我们睁大眼睛,高举双手。。。(二)

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“立体打印机”就是新的工业革命。

打印机,现在几乎是家家都有的“文房数宝”之一了。打印机的产物都是平面的,或文字,或图像。文字自生以来,就是平面的。文字表达的是人类的思想和语言的记录。图像表达的是人类对世界,对事物的印象的记录,本质就是模仿,包括抽像和夸张。基本上可以说,图像是三维世界的二维表达。人类在表达三维世界时,不满足于二维表象。就发展出了雕塑。

在计算机时代,二维图像自然而然地就会向三维图像发展。首先在医疗诊断上的应用发展,像CT/ 三维X-光成像,MRI/核磁共振成像。成像是把三维的物体划分成二维,一片一片地“摄取”/采样。每片是划分成一行一行的,每行是由一系列的点组成。再由平面打印机,由点成线,由线成面地,一幅一幅地打印出来。人们也自然而然就会想,能否由平面打印机向三维打印“进化”,直接打印/塑造出立体模型出来。这就是立体打印机。其实就是数字雕塑。数字雕塑就是反“采样”其道而行之,一点一点地,然后是一片一片地叠加,就产生了立体的再现。

平面打印用的是油墨/Ink。立体打印用什么呢?我们自然会首先想到用塑料。把塑料加热融化了,用细小的针管,从一个基点起,一点一点地把塑料接上去,然后是一层一层地发展。。。这就叫,融化点滴成型/ fused deposition modeling (FDM)。

既然数字雕塑能做艺术造型,为什么不能造零件,造实物呢?当然可以!用强大聚焦的激光,把金属加热融化了,也是一点一点地,然后是一层一层地发展。。。这就叫”可控的激光烧结/selectivelaser sintering“ (SLS)。这样就可以制造金属零部件了。现在,已经发展出来了各种各样的成型方法和各种各样的原料。只要有精密的坐标轨道定位系统,就可以在计算机的指挥下,由机械手来完成。

这个想法二十多年前就出来了。最早的立体打印机诞生在2003年。现在,在网上,花两三千美金就可以订购到。现在,全世界各国都在做各种各样的尝试。网上可以找到各种各样的报导。

据说,在食品方面,已经有可以“打印”火鸡肉块的立体打印机。一块火鸡肉块,中间还有芹菜。这首先用计算机分析火鸡肉块有哪些成分,一个管子一个管子把各种各样的成分放在这里面,由它一点一点把它一层一层的最后打出火鸡肉块。它也可以“打印”其它食品:巧克力、糖,甚至打成奶酪做成一个航天飞机来。

在医疗应用上,在荷兰,就有人用立体打印机,打出了人的下颚骨,并移植到了人体上去。这块下颚骨,就是按人的骨头的真实结构和物质成分,分析好后,用立体打印机打出来。安装进病人口腔面部后,效果很好。现在还有人正在做整个人的大腿骨。以后,很可能把各种各样的器官都可以做出来。

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