莫讓“媒體炒作”毀了3D打印技術的形象

最近，美國政府欲推動3D打印搶支設計圖擴散合法化，再度引發(fā)廣泛熱議。

而在這場激烈的“大討論”中，媒體的關注點已經失衡，大肆炒作“3D打印搶支”的諸多危害。

而3D打印技術在這一事件中“無辜躺槍”，“不明真相”的“吃瓜群眾們”似乎也將3D打印技術當成了罪魁禍首。

1參與救災工作

近年來，利用3D打印進行各種救災工作的優(yōu)勢愈發(fā)突出。

2015年4月，尼泊爾發(fā)生強烈地震，技術型非政府組織Field Ready隨后依靠3D打印來快速生產水管配件及墊圈。3D打印非常適合生產備件，這將助力災區(qū)更快進行基礎設施重建工作。

此外，為了提高救災效率及搜救速度，日本制造商還專門設計了一款3D打印無人機X VEIN。





3D打印救災無人機XVEIN

類似地，Contour Crafting等建筑類3D打印公司表示，他們的原位3D打印技術可以部署到災區(qū)，以更具成本、時間及勞動力效益的方式重建家園。

2建造經濟適用房

3D打印房屋已被視為緩解中低收入者住房問題的可行性解決方案之一。

今年初，ICON和New Story因其售價4,000美元的3D打印房屋而榮登各大新聞頭條。據(jù)悉，該3D打印技術可在24小時內制造出一棟600-800平方英尺的房子，可最終用于解決貧困地區(qū)的住房問題。





售價4,000美元的3D打印房屋（上）/3D打印吊艙（下）

此外，創(chuàng)意設計機構 Framlab還提出發(fā)展3D打印吊艙的對策，以助力紐約流浪者的安置工作，并最終在全美推廣。這個被稱為“Homed”（棲息之所）的吊艙，由鋁制外殼和3D打印的聚碳酸酯內部模塊構成。

3制造炫酷的平價義肢

自平價3D打印技術一出現(xiàn)，便被用來為發(fā)展中國家的人們或兒童生產義肢。





3D打印的平價酷炫義肢

E-NABLE協(xié)會與社區(qū)便是首個此類項目平臺，其他類似項目隨后“接踵而至”。Open Bionics和3D Life Prints等企業(yè)在復雜度和可達性方面更是達到了全新水平。

例如，Openionics是一家旨在通過開源3D打印技術來開發(fā)價格低廉、輕量化、模塊化的機械手臂及仿生義肢裝置的英國企業(yè)，這些義肢裝置可使用現(xiàn)有材料輕松復制。該公司生產的機械手臂售價不到100美元，重量不到200克，即便是其最新的仿生手臂售價還不到200美元，重量不到300克。

此外，波蘭公司Glaze Prosthetics旨在使用3D打印技術打造“超級英雄”范兒的炫酷義肢。

4提高運輸效率，減少污染

有關工業(yè)3D打印給航空航天、汽車甚至能源等行業(yè)帶來的益處，可以羅列幾百頁。

然而，嚴格來說，就對人類的即期利益（Immediate Benefit）而言，在工業(yè)制造中使用3D打印可以產生減少浪費和按需生產等諸多益處，但最大的益處還是可以通過幾何優(yōu)化來實現(xiàn)零件的輕量化。

只有通過使用增材制造技術，生產才能變得更具成本效益，且在不久的將來，增材制造技術還將減少多達數(shù)百萬噸的飛機及汽車尾氣排放。




增材制造技術生產的創(chuàng)新型（機用）隔斷（上）/增材制造技術產生的（機用）扶手（下）

順便提一下，當前許多“激光定向能量沉積”（DED）金屬3D打印技術均非常耗能。然而，就算所消耗的能量都來自于可再生能源，高耗能問題也依然存在。但生產級金屬粘合劑噴射成形等新興3D打印技術，或將大大降低能源消耗。

5拯救珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)

珊瑚礁是地球上最多樣化的生態(tài)系統(tǒng)，同時也是地球上最脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。特別是近年來，水下生態(tài)系統(tǒng)曾因水溫上升問題而一度遭受了巨大損失，目前已瀕臨滅絕。

隨著最近3D打印技術在珊瑚礁恢復生態(tài)系統(tǒng)方面的逐步采用，上述嚴峻問題才有所緩解。





墨西哥地區(qū)大型修復技術沉降基材先導試驗研究（上）/3D打印珊瑚礁（下）

如今，Emerging Objects、Boston Ceramics和 SECORE International組織正合作開發(fā)新一代3D打印沉降基材，以同時滿足珊瑚幼蟲及珊瑚礁高效恢復的需求。

由于3D打印能夠創(chuàng)建內部幾何形狀和紋理，因此，珊瑚的真實內部結構完全可實現(xiàn)仿制。人們希望，將這些珊瑚狀物放入海洋之后，珊瑚息肉能夠生長在它們周圍，而相關的水生物種也能夠茁壯繁育。

6改善醫(yī)療服務質量及平價化水平

或許您還沒有意識到，但3D打印技術的確已被用于提高醫(yī)療及牙科護理的服務質量及平價化水平。

由于增材制造技術可用于制造更輕、更有效的結構，通過復雜的小梁和格子結構促進骨整合，因此，3D打印髖關節(jié)、脊柱與膝關節(jié)置換如今已變得非常普遍。如今，已有入數(shù)千名患者已經采用了定制化3D打印鈦種植體及聚合物種植體，并取得了優(yōu)異的治療效果。





使用ARCAM技術進行3D打印髖關節(jié)置換已超100,000例

牙科護理也是如此。如今，世界各地的正畸實驗（Orthodontic Laboratory）均在通過3D打印技術來實現(xiàn)牙科護理平價化水平。人們已經可以使用3D打印來制作牙齒模型、金屬替代品甚至臨時替代品，甚至很快就能將3D打印技術用于制造高級聚合物永久性牙修復體，進而使每個人都有機會獲得更高質量的牙科護理。

此外，越來越多的外科醫(yī)生都在利用3D打印進行復雜的手術準備工作。有些手術，如果醫(yī)生不借助手術部位（器官、靜脈、動脈及神經）的3D打印模型做足充分的準備，根本就無法順利進行。例如，2017年，醫(yī)生借助3D打印技術對一對連體雙胞胎成功實施了分離手術，類似的例子不勝枚舉。

7生產3D生物打印器官

盡管3D生物打印技術為醫(yī)療領域開辟了無限的可能性，但“腎臟及肝臟等生物打印替代器官”的想法與“武裝了3D打印槍的罪犯將統(tǒng)治界”的想法一樣，仍令人覺得不可思議。

目前，人體的一些關鍵部位已經可以通過生物相容材料及生物可吸收材料進行3D打印，進而挽救患者生命。

一個重要的例子，就是醫(yī)生通過3D打印氣管治愈了Kaiba Gionfriddo的氣管支氣管軟化癥（Tracheobronchomalacia）——這是一種導致嬰兒氣管塌陷的疾病。3D打印器官的另一個典型案例，就是使用3D打印來產生可植入的心臟瓣膜和骨移植物。

或許在不久的將來，我們就可以利用3D生物打印技術來生產心臟組織、軟骨植入物（用于鼻子、耳朵、膝蓋和椎間盤）、皮膚移植物甚至角膜。






此外，3D生物打印技術還被用于新藥的研發(fā)與測試。目前，化妝品工業(yè)正大量采用該技術，以徹底消除動物測試。

8助力考古與文化遺產保護工作

ISIS等恐怖組織對阿富汗的巨大佛像及敘利亞的古城帕爾米拉等人類藝術珍品進行了大量令人發(fā)指的破壞行動，震驚世人。許多藝術家、考古學家及非政府組織通力合作，攜手進行了大量的重建、還原或保護工作。




3D掃描和3D打印技術已經被用于圖坦卡蒙（Tutankhamon）墓地遺址甚至完整木乃伊等珍貴文物的重建與保護工作，以及帕爾米拉古城遺址的修復工作。位于西班牙馬德里的藝術科技工作室FactumArte已經參與完成了一些其中的保護項目。

同時，3D打印還可用于為那些患有視覺或運動障礙以及那些偏遠地區(qū)的人們提供更多接觸藝術珍品及歷史文物的機會。

為傳統(tǒng)繪畫作品賦予3D物理形式或使人們可以接觸文物復制品，并隨時隨地重現(xiàn)它們，正在從根本上改變人們接觸并了解藝術與歷史的方式。例如，3D打印服務提供商Materialise最近在3D打印等比例全尺寸猛犸象方面取得了不俗的成績。

9研發(fā)醫(yī)學和實驗室設備

在全球范圍內，增材制造技術都將有助于實現(xiàn)“萬眾創(chuàng)新”。

整個原型設計與制作過程無需大量資金投入或工業(yè)制造設備支持，而只需一臺3D打印機和一些靈感。

許多創(chuàng)新者都在利用3D打印技術來研發(fā)醫(yī)療產品和實驗室設備，進而為那些可能無法獲得先進醫(yī)療設施的人提供幫助與支持。

例如，澳大利亞皇家墨爾本理工學院（RMIT University）的研究人員最近研發(fā)了一種可3D打印的智能手機夾式顯微鏡，可幫助偏遠地區(qū)及發(fā)展中地區(qū)進行飲用水質量的監(jiān)測工作，及寄生蟲或瘧疾的診斷工作。





另一個有趣的項目，就是加州大學伯克利分校（UC Berkeley）的3D打印疫苗口服給藥系統(tǒng)。盡管該系統(tǒng)目前尚處于開發(fā)階段，但3D打印MucoJet設備可在未來十年內實現(xiàn)無針頭疫苗接種，使疫苗接種工作變得更加簡易、安全。

10推動STEM教育

如今，3D打印在促進與鼓勵青年學生進行STEM教育方面正發(fā)揮著愈發(fā)重要的作用。憑借強大的3D物理實體制造能力，3D打印技術為孩子們提供了學習及參與各種科目的實踐途徑。






隨著面向教室而開發(fā)的3D打印機及GE增材制造教育計劃等項目的不斷出現(xiàn)，越來越多的孩子正借助3D打印機學習3D設計、CAD、編程及制造流程等知識與技能。通過兒童友好型軟件和3D打印機，就算是小孩子也能夠學習生產流程與3D建模程序。

此外，3D打印還被用來制作觸覺模型，以幫助學生學習心理健康、機器人技術等知識�？傮w而言，3D打印技術可提供卓越的創(chuàng)造力，是學生學習各種科學、技術、工程及數(shù)學知識的完美技術。

這，僅僅是個開始…

3D打印著實可謂“好處多多”，一定要謹防媒體炒作，切莫讓3D打印搶支這顆“老鼠屎”真的壞了3D打印“這鍋粥”�。�！

來源：Stratasys3D打印觀察