经典重庆

在月球上打印建筑

　　我的父亲——蜗居在偏辟山村、年过七旬的老农听我神侃“往后吃的、用的、玩的等都可以用一种新型打印机打印出来”后非但不吃惊，反而信心满满地补上一句：“现在只怕想不到，没有做不到。”

　　3D打印给普通人生活带来的影响到底有多大呢？美国康奈尔大学机械工程与计算机科学技术教授胡迪·利普森和有在微软与康奈尔大学从事了15年产品与研发经历的一家创新公司的总裁梅尔芭·库曼在合著的新书《3D打印：从想象到现实》中，直言不讳告诉人们，3D打印已来到我们身边，随时代发展它对我们生活的影响越来越全面，甚至在不远的将来它就像一台万能机器可以让我们尽情享受高质量的生活：你需要一把功能强大的锤子、需要一双精致无比的鞋子、需要给孩子准备奇异的玩具或需要一顿精美的晚餐等等，只管打印出来就行了……两位作者从多种角度，激情而不失科学地展望3D打印技术对未来制造业、未来社会生产模式与人类生活方式可能带来的深刻影响和变革。此书横空出世后，“新的生产模式将会改变我们每个人的经济社会生活”的观点很快被人们接受。

　　所谓3D，指的就是长、宽、高三个维度。而利普森和库曼讲的3D，是指基于电脑、互联网的数字化的3D/三维/立体，说白了就是“三维数字化”。3D打印则是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置——打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。

　　1986年美国成功开发出世界上第一台商业3D打印机后，3D打印就成了各国争夺行业制高点的竞争焦点。

　　在书中，两位作者分析了3D打印10大优势，即制造复杂物品和实现产品多样化不增加成本、无须组装、零时间交付、设计空间无限、零技能制造、不占空间、便携制造、能减少废弃副产品、材料无限组合、精确的实体复制。

　　他们认为，就将复杂设计变成实体物品而言，3D打印机比其他生产模式（如人工生产或机器生产）更精确、更通用。因为实体物品由丰富的、非模块化的螺旋结构的原材料制成，它的基本单位是原子，不那么规则且难以控制，且材料在实体世界具有多样性，很难有意义地捕捉数字形式的“模拟”材料。3D打印机虽不能粉碎开放的原子，使它们更具可塑性，却可将一度不能兼容的原材料巧妙地结合在一起，打印成单一的物品。即使遇到困难，实现对材料组成控制还有另一种方式，即体素化，由于体素是等效的实体像素，它可以是微小的、固体材料的碎片，也可能是微小的容器。因此，体素制成的物品可以替代构成大多数实体材料的模拟材料。譬如饭桌，如果用光学扫描仪扫描它的外表面，把扫描获得的数据转换成设计文件。一旦将桌子的实体尺寸转换成数字格式，就可以轻易使用设计软件暂时获得对桌子设计的控制，先编辑桌子的设计文件，然后就能用3D打印出一张新桌子。

　　那么，在以3D打印为突破口的第三次工业革命中，中国目前处在什么位置呢？利普森和库曼指出：“根据增材制造业顾问和分析师特里·沃勒斯提供的数据，尽管中国在大规模生产方面占主导地位，但3D打印机数量仅占全球总量的8.5%。”令人欣慰的是，我国的3D打印技术已处于世界领先水平。今年“两会”期间，中国航母舰载机歼-15总设计师孙聪就透露，歼-15项目率先采用了数字化协同设计理念：是三维数字化设计改变了设计流程，提高了试制效率。（赵柒斤）