能打印出什么，關(guān)鍵看耗材

　　根據(jù)3D打印的原理來(lái)說(shuō)，只要給3D打印機(jī)使用與模型相同的材質(zhì)，就能打印出模型幾乎一模一樣的東西。比如面包，你使用面粉做材料，打印的面包是可以吃的，你使用塑料、石膏等材料打印的只能是面包的模型。

　　然而關(guān)于3D打印的耗材并不廣泛，從3D打印的原理來(lái)說(shuō)，3D耗材的擴(kuò)展，決定了3D打印機(jī)的能力范圍。目前主要為塑料絲、金屬絲、石膏粉等，這些材料就精度和應(yīng)用范圍來(lái)說(shuō)，都讓目前的3D打印機(jī)還停留在模型的制造上，它的更大價(jià)值還沒(méi)有完全發(fā)揮出來(lái)。

　　以電腦報(bào)剛購(gòu)買用來(lái)測(cè)試的3D打印機(jī)，它所使用的耗材是ABS塑料絲（五大合成樹(shù)脂之一，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛的聚合物）。它具有無(wú)毒、無(wú)味、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，每千克僅300元。這臺(tái)打印機(jī)采用的是“熔積成型”的技術(shù)，整個(gè)流程是將一根粗的塑料繩，在噴頭內(nèi)熔化成液體，一層層沉積塑料纖維成型。由于這種塑料絲要經(jīng)過(guò)熔化后再冷卻，模型是通過(guò)一層一層的堆砌而成，加上熱脹冷縮的原理，所以在精度控制上并不是很高。打印的3D模型也比較粗糙。

　　相對(duì)而言，使用粉末微粒作為打印介質(zhì)（最常用的是石膏粉）的3D打印機(jī)，打印的模型更精細(xì)一點(diǎn)。它的工作原理是將粉末微粒噴在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層，然后由噴頭噴出的液態(tài)黏合劑進(jìn)行固化。

　　目前精度比較高的是采用“激光燒結(jié)”熔鑄技術(shù)的3D打印機(jī)。例如在北京永豐科技園的北京計(jì)算中心，就有一臺(tái)售價(jià)160萬(wàn)元人民幣的Objet3D打印機(jī)，使用光敏樹(shù)脂耗材，這是一種遇紫外線照射會(huì)立刻變硬的特殊材料，另外一種支撐材料也必不可少。在電腦的三維數(shù)據(jù)圖像的控制下，打印機(jī)的六個(gè)噴頭以16微米的厚度，一層層噴出液態(tài)材料，物體的部分使用光敏樹(shù)脂，其余部分則噴出填充材料，每噴一層，就進(jìn)行一次紫外線照射，液態(tài)材料隨即變硬。使用材料不僅昂貴，其打印方式也十分復(fù)雜。

　　目前3D打印機(jī)的耗材還并不是很豐富，但已經(jīng)打印出很多讓你十分驚訝的東西了，從吃的到用的，再到醫(yī)學(xué)上的心臟、血管等器官……哇，這真的太神奇了，看來(lái)離科幻電影中的人物克隆機(jī)并不遠(yuǎn)了。下面我們就來(lái)列舉幾個(gè)離我們比較近的案例吧。

　　Objet3D打印機(jī)打印出高精度模型

　　打印的食物，美觀又可口

　　自從3D打印機(jī)出現(xiàn)后，很多人首先就想到了吃的上面。目前已經(jīng)有人自制出了這種3D打印機(jī)，可以直接打印可以吃的美食，打印的原料就是砂糖。下面這臺(tái)打印機(jī)的名稱叫做CandyFab 4000砂糖3D打印機(jī)，由Evil Mad Scientist Laboratories（邪惡科學(xué)家實(shí)驗(yàn)室）制作完成，CandyFab打印機(jī)現(xiàn)在能打印5 ppi至 20 ppi精度的圖像，但是僅能用于食物內(nèi)容，因?yàn)樗墓ぷ髟硎菄娚浼訜徇^(guò)的砂糖。目前CandyFab是一項(xiàng)開(kāi)源項(xiàng)目，正在尋求志愿者以幫助該技術(shù)不斷進(jìn)步。

　　沙子和陽(yáng)光神奇的轉(zhuǎn)換術(shù)

　　對(duì)于3D打印機(jī)來(lái)說(shuō)，耗材是關(guān)鍵。不同的耗材價(jià)格相差可是非常的巨大，從幾百元到幾萬(wàn)元的都有。什么耗材最便宜？最便宜的莫過(guò)于沙子和陽(yáng)光了。沙子和陽(yáng)光真能做3D打印的耗材嗎？能！一個(gè)叫Markus Kayer的人發(fā)明了一種3D打印機(jī)，可以利用沙子和太陽(yáng)光打印出不可思議的作品。

　　他把沙漠中最豐富的兩種資源沙子和陽(yáng)光整合到了一起，利用一種裝置：太陽(yáng)能燒結(jié)（Solar Sinter），這種裝置可以熔化沙子，然后用玻璃做出3D物體。通過(guò)用陽(yáng)光代替激光，用沙子代替樹(shù)脂，設(shè)計(jì)出一種全新的生產(chǎn)工藝，用于制造玻璃物體。兩臺(tái)機(jī)器所用的太陽(yáng)能被用在電子元件、伺服系統(tǒng)和太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)上，用來(lái)切割和熔化沙子的能源只是經(jīng)過(guò)聚焦的普通陽(yáng)光。

　　Markus Kayer正在利用他發(fā)明的3D打印機(jī)對(duì)陽(yáng)光和沙子進(jìn)行處理

　　Markus Kayer利用陽(yáng)光和沙子打印出來(lái)的3D作品

　　無(wú)限可能的3D生物打印機(jī)

　　3D打印機(jī)能有多大的作為？只要它使用的耗材夠廣泛，那么它就有無(wú)限可能。目前要說(shuō)最神奇的是使用“生物墨水”耗材的3D打印機(jī)，它能打印人體細(xì)胞和器官。

　　在密蘇里大學(xué)里有一臺(tái)能打印器官的3D打印機(jī)，它使用的是一些特殊的材料，包括用人體細(xì)胞制作的生物墨水，以及同樣特別的生物紙。在打印的時(shí)候，生物墨水將在計(jì)算機(jī)的控制下通過(guò)某種方式被噴到生物紙上，最終形成器官。

　　對(duì)于這些打印的器官它們可以有不同的形狀。例如，人造腎臟不需要和真腎長(zhǎng)得一模一樣，也不需要具有真腎的所有特征，它只需要能夠清除血管中的垃圾就可以了。只要這些器官能夠工作，并且能夠改善病人的身體狀況就行。

　　在生物打印機(jī)取得突破后，那么緊密相關(guān)的骨骼打印機(jī)能否實(shí)現(xiàn)呢？在加拿大有一所大學(xué)目前正在研發(fā)這種“骨骼打印機(jī)”。這種打印機(jī)可以使用人造骨粉的耗材，把這些骨粉轉(zhuǎn)變成精密的骨骼組織。這種“骨骼打印機(jī)”產(chǎn)生的人造骨骼，除了精確仿真破損的骨骼區(qū)塊，植入人體以后還能幫助受損的骨骼修補(bǔ)愈合，幫助受損的骨骼部位產(chǎn)生新的組織，甚至能促使血管再生，作用類似于橋梁，這是理想的狀態(tài)，不過(guò)這種新科技要進(jìn)入醫(yī)院成為通用可行的療法，還需要時(shí)間的檢驗(yàn)。

　　澳大利亞Invetech公司和美國(guó)Organovo公司攜手研制出了全球首臺(tái)商業(yè)化3D生物打印機(jī)

　　3D打印機(jī)，拼的是打印耗材

　　目前許多的3D打印機(jī)技術(shù)是開(kāi)源的，原理并不復(fù)雜。生產(chǎn)和制作3D打印機(jī)的公司很多，也就是說(shuō)，造一臺(tái)3D打印機(jī)并不難，甚至個(gè)人也可以購(gòu)買零件來(lái)自己組裝一臺(tái)3D打印機(jī)。但耗材就不同了，要發(fā)明和開(kāi)發(fā)一種新的耗材并不是一件容易的事。

　　只有想不到，沒(méi)有打不了。隨著打印機(jī)的技術(shù)日趨成熟，關(guān)鍵在于新材料的開(kāi)發(fā)，可供打印使用的耗材的不斷拓展，3D打印也逐漸具備了制作成品的可能。這是3D打印技術(shù)一個(gè)質(zhì)的飛躍，這種變化在最近兩年才逐步發(fā)生。在去年，鈦合金和不銹鋼材料的使用，使波音公司開(kāi)始用這種技術(shù)直接打印飛機(jī)機(jī)翼，當(dāng)然這種打印機(jī)的體型和價(jià)格都在另一個(gè)層級(jí)上。

　　掌握核心3D打印機(jī)技術(shù)的Objet公司，目前已經(jīng)研究出可以使用14種基本材料并在此基礎(chǔ)上混搭出107種材料，兩種材料的混搭使用、上色也已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。這些材料的價(jià)格便宜的幾百元（人民幣）一公斤，最貴的要4萬(wàn)元左右。

　　人造骨骼組織相當(dāng)精細(xì)，可用于整形、重建和脊椎手術(shù)

　　Objet3D打印機(jī)可以使用兩種材料混搭打印，并上色。