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你需要一把功能強大的錘子？你需要一雙精致無比的鞋子？你需要給孩子準備奇異的玩具？你需要一頓精美的晚餐？只管打印出來就行了。這本書帶你走進3D打印的世界，認識一下當下這個最酷的東西——它將從想象變成現(xiàn)實，并帶來一場深刻的社會革命。

這本書講述了3D打印技術的突破性發(fā)展，以及3D打印技術將如何應用在學校、廚房、醫(yī)院等場所的。

這本書預測，不遠的未來，我們完全可以用電腦把自己想要的東西設計出來，然后進行三維打印，就像我們現(xiàn)在可以在線編輯文檔一樣。通過電子設計文件或設計藍圖，3D打印技術將會把數(shù)字信息轉化為實體物品。

當然，這還不是3D打印的全部，3D打印最具魔力的地方是，它將給材料科學、生物科學帶來翻天覆地的變化，最終的結果是科學技術和創(chuàng)新呈現(xiàn)爆發(fā)式的變革。

3D打印機本是一種相對粗陋的制造機器，從工廠誕生，然后走進了家庭、企業(yè)、學校、廚房、醫(yī)院、甚至時尚T臺。但是一旦將3D打印機與當今發(fā)達的數(shù)字技術相結合，奇跡就發(fā)生了。再加上互聯(lián)網的普及以及微小而成本低廉的電子電路的廣泛使用，在材料科學和生物技術取得日新月異進步的今天，技術和社會革新將由此爆發(fā)。

作為全球3D打印研究的專家，胡迪·利普森（Hod Lipson）與梅爾芭·庫曼（Melba Kurman）經過長期研究，并走訪了多位來自各個行業(yè)的專家，這本書帶給你的不僅僅是震撼，還有更多觀察與思考——3D打印這個全新的世界將給你帶來什么？

一臺幾乎可造萬物的機器

·3D打印的技術名稱是“增材制造”，這是對實際打印過程比較貼切的描述。3D打印獨特的制造技術讓我們能夠生產前所未有的各種形狀的物品。

·3D打印技術的秘密可以概括如下：就將復雜設計變成實體物品而言，3D打印機比其他生產模式（如人工生產或機器生產）更精確、更通用，可以將一個復雜的設計通過組合不同的原材料以過去不可能的方式制造成實物。

·3D打印的十大優(yōu)勢：1.制造復雜物品不增加成本。2.產品多樣化不增加成本。3.無需組裝。4.零時間交付。5.設計空間無限。6.零技能制造。7.不占空間，便攜制造。8.減少廢棄副產品。9.材料無限組合。10.精確的實體復制。

3D打印的賺錢之道

·由3D打印技術和新型設計技術推動的未來商業(yè)模式之一將是云制造。云制造是一種替代大規(guī)模生產的方案，由小規(guī)模、分布式節(jié)點組成。每個云制造商可能很小。然而，就像數(shù)十億的手機或螞蟻工廠一樣，合并后的整體效能將大于每部分之和。

·DIY給消費者帶來豐富的產品變革體驗，一方面讓那些群體意識強的從業(yè)者有機會獲取新的不太容易學到的技能，另一方面讓他們通過設計和自己制造東西獲得滿足感。3D打印技術使我們超越世俗，突破傳統(tǒng)的商品領域、打破沉悶的用戶體驗。一些當今領先的出售3D打印機或提供3D打印服務的公司，深層挖掘消費者對豐富、難忘和變革性體驗的需求。

·3D打印使很多小想法的嘗試成為可能。小公司或個人可以小批量地制造和銷售某種未經測試的產品，先觀察市場的反應，這樣就降低了財務風險。通過這種3D打印技術，企業(yè)不需要像目前的制造環(huán)境一樣，購買機械設備和基礎設施開展新的投資。

·工業(yè)3D打印技術已優(yōu)化為配置特定廠商的3D打印材料，這一事實針對不同對象阻礙或推動了創(chuàng)新。不利方面在于，用戶擔心制造商的保修服務無效而不愿嘗試廉價材料。專屬材料的有利方面在于3D打印機制造商將熱衷于投資開發(fā)高性能的可盈利的原材料，這將推動該技術的進步。

“活墨”生物打�。喝梭w器官以及食物可以打印了

·3D打印有望制造人造軟骨。在康奈爾大學，我與丹尼爾·科恩、拉里·博納薩3D打印了羊的半月板。首先，我們對羊的膝關節(jié)進行了核磁共振成像掃描并將圖像數(shù)據(jù)形成一個設計文件。其次，我們從羊身上提取活細胞，并攪拌進醫(yī)療性水凝膠。最后，我們通過一個3D打印機打印頭（相當于一個注射器）對凝膠混合物進行擠壓。在后來的研究項目中，拉里3D打印出真正的人耳軟骨，它的設計文件來自對外耳的光學掃描數(shù)據(jù)。

·3D打印機可以按照需求制作特殊的外科手術教學模型。打印的教學模型可以精心設計，模仿身體組織、器官設置完整部位的特點。在真正的生物打印成熟之前，醫(yī)學院可以通過這種方式打印出“仿制”部位，不僅模擬了實物的外觀和感覺，并且滿足主要特征和病理需求。

·未來家庭廚房里的私人廚師將會是一臺3D打印機。此打印機與網絡相連，等待接收電子郵件或短信指令，為你做一頓美食。

·3D打印的食品形狀是否完整和外觀是否誘人，關鍵在于分辨率。過去人們將分辨率和食物聯(lián)系在一起時，往往強調他們對飲食精細程度的堅持。但在3D食品打印的新時代，專門談論分辨率時，他們在說打印成品形狀的完好程度。

·未來，醫(yī)用3D食品打印機也將順理成章地被用來打印麥片卷和活性增強糖果。當然，應用領域并不局限于此。廚房用的3D打印機將會依據(jù)使用者的醫(yī)療狀況，每小時進行更新。它會利用內置的智能數(shù)控系統(tǒng)，依據(jù)使用者每日不同的需求量為其量身打印食物。

教室里的工廠：3D打印顛覆傳統(tǒng)教育方式

·3D打印機幫助高中設計和工程學生更快地失敗。等等，這聽起來不對。然而在產品設計、工程和其他解決問題的行業(yè)中，失敗得越早，你就能越快地找到解決方法。

·3D打印打開了創(chuàng)作可操作教學模型的可能性。按照用戶要求設計的3D打印的可操作教學模型，使教師具有制作獨一無二教學工具的能力，而這些在標準課程大綱里沒有。教師能夠分享和加強其他3D打印的可操作性，并在他們自己的課程計劃上采用。

·3D打印機有可能延續(xù)同樣的道路。最初，3D打印機會被相關的課堂所采用，例如技術學院的課堂。很快，3D打印機會被另外的課堂所采用，從數(shù)學課到生物課，最終到藝術課、歷史課和文學課。和計算機一樣，3D打印機將打開教授和學習的全新方法的大門，我們今天還無法想象這種教授和學習的方法。

3D打印：讓制造業(yè)不再有污染

·能否實現(xiàn)更綠色環(huán)保的制造取決于能否全面開發(fā)3D打印獨有的制造能力。3D打印技術具有如下取代大規(guī)模生產制造的潛力：首先，3D打印機制造出的產品外形能夠根據(jù)應用或環(huán)境進行優(yōu)化；其次，對堆滿貨物的倉庫進行維護會加重環(huán)境負擔，相比之下，儲存隨時可以打印的設計圖紙或者數(shù)字化的產品清單更經濟環(huán)保；再次，總有一天，分布式的3D打印制造可以使各公司就近進行本地生產；最后，3D打印技術還可以進一步開發(fā)其潛力，使用可回收利用的或環(huán)保的打印材料進行生產。

當武器和毒品也能打印、知識產權徹底失效時

·與其他經歷了技術快速發(fā)展得行業(yè)一樣，3D打印行業(yè)也將遇到新的法律挑戰(zhàn)和新形式的消費者安全和犯罪活動。法律變更的速度越來越慢，但技術不會坐等法律的改變。

·技術越強大，可能出現(xiàn)的濫用情況就越新奇和深遠。所謂DIY生產藥品，打破了制作藥物和化合物相對統(tǒng)一和一致的配方，它容許人們設計和生產自己的藥物和強力的化學品，所以可能會導致監(jiān)管噩夢的出現(xiàn)。

·隨著3D打印技術的發(fā)展，開源硬件許可時知識產權法和數(shù)字版權管理的一個很好的選擇。另一種選擇是改編現(xiàn)行的知識產權法律體系，使其更偏向于小企業(yè)和個人發(fā)明家。正如小額貸款在低收入國家發(fā)揮的作用一樣（小額貸款讓低收入人群有機會創(chuàng)立一家小公司），在新產品的開發(fā)上，微專利能使大企業(yè)和小公司在專利領域更平等。

3D打印的下一篇章

·有一天，我們將能夠用不同的材料制作材料。當3D打印機可以通過新的方式將原材料加以混合，新型材料就會出現(xiàn)。材料制造過程將會擺脫傳統(tǒng)的先制造單個零部件后組裝的弊端。有了混合材料打印，多元結構的部件將會被同時制造、同時組裝出來。在一個較小的范圍內，我們將會以納米級的精度將多種材料嵌入和編排到復雜的圍觀結構中。

·目前，由于現(xiàn)代機器生產本身變得越來越精細，越來越復雜，現(xiàn)代機器還不具備自我設計和自我生產的功能�，F(xiàn)代制造機器不能根據(jù)所處的物理環(huán)境條件自我調整。而3D打印技術將通過填補奇點理論推斷中的空白，挑戰(zhàn)我們之前認為再自然、再正常不過的概念。

將來的某一天，3D打印機將制造出活性數(shù)字物體，其能夠自我重新裝配成智能機器，然后重新設計，制造出自身的改進版本。