隨著美國前總統(tǒng)巴拉克·奧巴馬對(duì)技術(shù)的推動(dòng)，這個(gè)行業(yè)像旋風(fēng)一樣席卷了傳統(tǒng)行業(yè)。醫(yī)療、建筑、電子、航空空機(jī)械等領(lǐng)域如雨后春筍般涌現(xiàn)，探索3D打印項(xiàng)目。在百花齊放的大環(huán)境下，幾乎每個(gè)月都會(huì)提出3D打印的新概念，每個(gè)月都會(huì)推出新的3D打印機(jī)。我們今天要討論的不是熱門或者Polyjet，而是不那么熱門的概念。

美國材料與測(cè)試學(xué)會(huì)于2009年10月正式將3D打印命名為添加劑制造。但是3DP是一個(gè)很流行的詞，業(yè)界還是叫3DP。我們常見的3D打印機(jī)打印塑料、金屬和陶瓷材料。當(dāng)然還有生物打印，器官打印等。近年來也變得流行起來。

科學(xué)家的大腦永遠(yuǎn)是黑洞，真的有幾個(gè)團(tuán)隊(duì)不按常理出牌。本文重點(diǎn)介紹三個(gè)概念:印冰、印紙模、印肉。印肉？最后推出真正的肉，真正的牛肉，羊肉，豬肉，味道略重。如果這篇文章違反了一些宗教信仰，請(qǐng)見諒。這只是一份誠實(shí)坦率的學(xué)術(shù)報(bào)告。

1.印刷冰-快速冷凍原型。

這個(gè)概念是由密蘇里大學(xué)洛拉分校的明洛伊博士提出的。相比于經(jīng)常作為鑄造原型的石蠟或塑料，冰顯然更環(huán)保。所以用3D打印的冰原型做模具是一個(gè)很有吸引力的想法。

要在這里拋下一點(diǎn)科普，先做一個(gè)原型，一般是石蠟或者塑料做的，比較容易成型。其次，用砂粉或陶瓷粉(通常加粘合劑)覆蓋原型，直至成型。這個(gè)過程一般稱為砂型鑄造或熔模鑄造。最后，加熱固化，同時(shí)拉開模具。

如下圖1所示，快速冷凍原型是用一個(gè)精確定位的噴頭在冷卻臺(tái)上一層一層地灑水，液態(tài)水迅速轉(zhuǎn)化為固體，形成一個(gè)晶瑩剔透的原型。這不是簡(jiǎn)單的灑水?？茖W(xué)家們花了大量時(shí)間研究水的熱力學(xué)原理和固液轉(zhuǎn)化過程，才準(zhǔn)確地定義了水滴的大小、噴水速度和冷卻溫度。

圖1:快速冷凍樣機(jī)的工作原理。摘自文件1。

夢(mèng)想:(1)3D打印冰原型可以制作結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具原型，自然無污染，成本低，容易脫模。(2)還可以制作透明的醫(yī)用模型，方便手術(shù)團(tuán)隊(duì)觀察討論內(nèi)部細(xì)節(jié)，更好的完成手術(shù)方案。(3)可以以很低的成本打印出漂亮的冰晶模型，比如在婚禮上打印一對(duì)漂亮的冰晶天鵝和冰晶雕塑。低價(jià)享受水晶的奢華。

現(xiàn)實(shí):(1)在室溫下，微小的冰結(jié)構(gòu)在冰原型附著在模具的物質(zhì)顆粒上之前就自行融化了。除非你去零下的冷凍室完成用砂粉或者陶瓷粉覆蓋。問題是溫度越低，砂粉或陶瓷粉的粘結(jié)劑流動(dòng)性越差，很難粘附在模具表面。(2)如果要使用醫(yī)用冰模，醫(yī)生一定不要怕冷，可以把冰模放在冰柜里和工作人員討論手術(shù)細(xì)節(jié)。(3)漂亮的冰晶形狀僅限于冬天在零度以下環(huán)境結(jié)婚的人。為了這個(gè)冰雕，酒店的暖氣必須關(guān)掉。除非你能邀請(qǐng)冰雪女王艾爾莎。

評(píng)論:就環(huán)保而言，前景還是光明的。最近，他們的團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了使用糖溶液作為可溶性支持物的技術(shù)，并堅(jiān)持環(huán)保。我們東北或者我們西伯利亞的鄰居可以用速凍原型在門口印獅子、柵欄、雕塑。不負(fù)責(zé)任推薦，哈爾濱相關(guān)單位可以考慮買幾套在冬季店外打印各種冰晶展品，打印一個(gè)冰雪小世界。

2.印刷紙.選擇性沉積層壓

Mcor technologies于2003年推出了這款紙層累積打印機(jī)。這個(gè)打印機(jī)是用激光刀在涂了一層膠的長(zhǎng)度紙上切出每一層的形狀，然后反復(fù)疊加得到最終的3D模型。他們聲稱能夠以5760 x 1440 x 508 dpi打印100萬種顏色和像素的零件。圖2說明了選擇性紙層堆積印刷的工作原理。

圖2:選擇性紙張堆積打印的工作原理

這種機(jī)器的工作原理很簡(jiǎn)單:鋪一層紙，用激光刀切出這一層的形狀；把紙上的膠水加熱溶解，兩層就緊緊地粘合在一起了。你想到我們小學(xué)的體力勞動(dòng)了嗎？

然而，它們是如何打印出顏色的呢？不要驚訝，他們使用愛普生2D彩色打印機(jī)！彩色設(shè)計(jì)的紙張由彩色打印機(jī)進(jìn)行彩色打印，然后展開切割。

夢(mèng)想:(1)由于目前市場(chǎng)上打印機(jī)使用材料的限制，顏色比較單一。選擇性紙層堆積打印機(jī)可以打印顏色極其豐富的型號(hào)。比如餐館用來擺放菜肴的紙?zhí)O果、紙香蕉、紙條、紙碗；紙質(zhì)燈罩、餐巾紙盒等。用于裝飾。(2)環(huán)保，廢紙可以再利用造紙，可以無限循環(huán)利用。(3)安全，紙張無毒無害，可以安全觸摸。

現(xiàn)實(shí):明明幾十塊錢就可以買到或者定制各種彩色的，無毒的，可觸摸的膏藥或者塑料制品。為什么要花大價(jià)錢做打印機(jī)？可能是我環(huán)保意識(shí)不夠。

評(píng)論:不是只有Mcor一家在賣這款打印機(jī)。一家名為立方科技的公司也推出了類似的產(chǎn)品。試想一下，如果你花幾十歐元印一個(gè)心形的模型，上面有你女朋友的名字，在情人節(jié)送給她，你會(huì)被殺死嗎？忘了提醒你，一個(gè)紙?zhí)O果等比例打印的價(jià)格是20歐元左右。

3.打印肉-3D生物打印牛排/肉

這篇文章最重要也是最可怕的部分來了，印肉！什么！印肉？作為一個(gè)吃貨，看到這個(gè)概念機(jī)的時(shí)候，心里發(fā)顫，害怕。

現(xiàn)代牧場(chǎng)一直專注于人類消費(fèi)的肉類和動(dòng)物皮革的3D打印。

2013年，現(xiàn)代牧草地公司(Modern Meadow Company)CEO安德烈亞斯·福加克斯(Andreas Forgacs)在一次會(huì)議上提出了印刷肉制品的概念。Forgacs指出，人類在肉類上花費(fèi)了大量的資源。比如一塊牛排，消耗人力、飼料、水、土地、交通等。，在養(yǎng)殖過程中會(huì)產(chǎn)生大量的溫室氣體(二氧化碳)。吃肉造成了如此大的資源消耗，是我們地球的一大負(fù)擔(dān)。所以要發(fā)展3D打印肉制品，保護(hù)環(huán)境。不好意思，沒想到吃肉這么麻煩。)

2014年，李嘉誠先生投資1000萬美元在摩登草地。2015年，著名石油大王洛克菲勒的繼承人賈斯汀·洛克菲勒(Justin Rockefeller)也對(duì)現(xiàn)代牧場(chǎng)(Modern Meody)進(jìn)行了一筆不為人知的投資。賈斯汀甚至成為了現(xiàn)代牧場(chǎng)生產(chǎn)的3D打印牛排的粉絲之一?！拔页赃^3D打印牛排，吃起來像咸牛肉片，很好吃。”

那么，3D打印肉的原理是什么呢？

圖3:3:3D打印肉工藝示意圖

首先提取豬的細(xì)胞，利用三維打印技術(shù)完美模擬細(xì)胞在肉組織中的分布結(jié)構(gòu)。比如軟骨支架，血管，不同部位不同類型的細(xì)胞等等。

其次，3D打印出來的微型細(xì)胞結(jié)構(gòu)在模擬環(huán)境下自然分化，和動(dòng)物一模一樣(這樣欺騙細(xì)胞真的好嗎？)。比如，五花肉細(xì)胞完全模擬了五花肉的應(yīng)激和結(jié)構(gòu)。

最后，微細(xì)胞結(jié)構(gòu)開始從肉細(xì)胞長(zhǎng)到肉塊，再直接制成香腸、豬排等。想吃五花肉，可以打印五花肉的結(jié)構(gòu)，肥瘦相間，完美五層。想吃豬腳，可以把豬腳打印出來，省去了啃骨頭的辛苦。方便環(huán)保嗎？從此，農(nóng)民的屠宰場(chǎng)成為歷史。

最近，印肉的概念引起了一輪道德討論。既然可以用豬肉細(xì)胞打印豬肉，那還能創(chuàng)造新的肉嗎？比如以牛和豬的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，會(huì)不會(huì)變成牛肉味的五花肉？更可怕的是，人肉已經(jīng)成為餐桌上的一種選擇了嗎？對(duì)于素食者來說，提倡保護(hù)動(dòng)物，善待生命，那么動(dòng)物細(xì)胞也應(yīng)該受到保護(hù)嗎？還是開始吃3D打印的肉？細(xì)胞是活的嬰兒還是無生命的物體？

這些道德討論留給那些道德家。對(duì)于普通大眾來說，我們最關(guān)心的是3D打印出來的肉會(huì)不會(huì)像轉(zhuǎn)基因食品一樣在我們的餐桌上偷偷摸摸。根據(jù)現(xiàn)代牧場(chǎng)首席執(zhí)行官安德里亞斯·福爾加茨(Andreas Forgacs)的說法，一磅3D打印肉的成本高達(dá)幾千美元。所以，至少最近十年，大部分人都買不起。相反，如果生物3D打印技術(shù)能進(jìn)步到打印出來的肉的價(jià)格和真的動(dòng)物肉差不多的地步，對(duì)于可移植器官的打印來說，會(huì)不會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后？

最后，現(xiàn)代牧場(chǎng)公司已經(jīng)開始在美國各大城市嘗試3D打印肉。

注意:其實(shí)生物打印的第一個(gè)概念是利用細(xì)胞分化打印人類可移植器官，幫助需要器官移植的患者。在最新的研究報(bào)告中，有科學(xué)家成功打印了兔軟骨，完成了移植。這項(xiàng)技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的價(jià)值是不可估量的。

換個(gè)方向，如果毛皮和象牙可以大量印刷，人類偷獵瀕危野生動(dòng)物的行為是否可以改善？

欲了解更多信息，請(qǐng)?jiān)L問創(chuàng)新智造3D打印網(wǎng):http://24maker.com/thread-19075-1-1.html