selective 来看看那些不按常理出牌的3D打印技术

随着美国前总统巴拉克·奥巴马对技术的推动，这个行业像旋风一样席卷了传统行业。医疗、建筑、电子、航空空机械等领域如雨后春笋般涌现，探索3D打印项目。在百花齐放的大环境下，几乎每个月都会提出3D打印的新概念，每个月都会推出新的3D打印机。我们今天要讨论的不是热门或者Polyjet，而是不那么热门的概念。

美国材料与测试学会于2009年10月正式将3D打印命名为添加剂制造。但是3DP是一个很流行的词，业界还是叫3DP。我们常见的3D打印机打印塑料、金属和陶瓷材料。当然还有生物打印，器官打印等。近年来也变得流行起来。

科学家的大脑永远是黑洞，真的有几个团队不按常理出牌。本文重点介绍三个概念:印冰、印纸模、印肉。印肉？最后推出真正的肉，真正的牛肉，羊肉，猪肉，味道略重。如果这篇文章违反了一些宗教信仰，请见谅。这只是一份诚实坦率的学术报告。

1.印刷冰-快速冷冻原型。

这个概念是由密苏里大学洛拉分校的明洛伊博士提出的。相比于经常作为铸造原型的石蜡或塑料，冰显然更环保。所以用3D打印的冰原型做模具是一个很有吸引力的想法。

要在这里抛下一点科普，先做一个原型，一般是石蜡或者塑料做的，比较容易成型。其次，用砂粉或陶瓷粉(通常加粘合剂)覆盖原型，直至成型。这个过程一般称为砂型铸造或熔模铸造。最后，加热固化，同时拉开模具。

如下图1所示，快速冷冻原型是用一个精确定位的喷头在冷却台上一层一层地洒水，液态水迅速转化为固体，形成一个晶莹剔透的原型。这不是简单的洒水。科学家们花了大量时间研究水的热力学原理和固液转化过程，才准确地定义了水滴的大小、喷水速度和冷却温度。

图1:快速冷冻样机的工作原理。摘自文件1。

梦想:(1)3D打印冰原型可以制作结构复杂的模具原型，自然无污染，成本低，容易脱模。(2)还可以制作透明的医用模型，方便手术团队观察讨论内部细节，更好的完成手术方案。(3)可以以很低的成本打印出漂亮的冰晶模型，比如在婚礼上打印一对漂亮的冰晶天鹅和冰晶雕塑。低价享受水晶的奢华。

现实:(1)在室温下，微小的冰结构在冰原型附着在模具的物质颗粒上之前就自行融化了。除非你去零下的冷冻室完成用砂粉或者陶瓷粉覆盖。问题是温度越低，砂粉或陶瓷粉的粘结剂流动性越差，很难粘附在模具表面。(2)如果要使用医用冰模，医生一定不要怕冷，可以把冰模放在冰柜里和工作人员讨论手术细节。(3)漂亮的冰晶形状仅限于冬天在零度以下环境结婚的人。为了这个冰雕，酒店的暖气必须关掉。除非你能邀请冰雪女王艾尔莎。

评论:就环保而言，前景还是光明的。最近，他们的团队还开发了使用糖溶液作为可溶性支持物的技术，并坚持环保。我们东北或者我们西伯利亚的邻居可以用速冻原型在门口印狮子、栅栏、雕塑。不负责任推荐，哈尔滨相关单位可以考虑买几套在冬季店外打印各种冰晶展品，打印一个冰雪小世界。

2.印刷纸.选择性沉积层压

Mcor technologies于2003年推出了这款纸层累积打印机。这个打印机是用激光刀在涂了一层胶的长度纸上切出每一层的形状，然后反复叠加得到最终的3D模型。他们声称能够以5760 x 1440 x 508 dpi打印100万种颜色和像素的零件。图2说明了选择性纸层堆积印刷的工作原理。

图2:选择性纸张堆积打印的工作原理

这种机器的工作原理很简单:铺一层纸，用激光刀切出这一层的形状；把纸上的胶水加热溶解，两层就紧紧地粘合在一起了。你想到我们小学的体力劳动了吗？

然而，它们是如何打印出颜色的呢？不要惊讶，他们使用爱普生2D彩色打印机！彩色设计的纸张由彩色打印机进行彩色打印，然后展开切割。

梦想:(1)由于目前市场上打印机使用材料的限制，颜色比较单一。选择性纸层堆积打印机可以打印颜色极其丰富的型号。比如餐馆用来摆放菜肴的纸苹果、纸香蕉、纸条、纸碗；纸质灯罩、餐巾纸盒等。用于装饰。(2)环保，废纸可以再利用造纸，可以无限循环利用。(3)安全，纸张无毒无害，可以安全触摸。

现实:明明几十块钱就可以买到或者定制各种彩色的，无毒的，可触摸的膏药或者塑料制品。为什么要花大价钱做打印机？可能是我环保意识不够。

评论:不是只有Mcor一家在卖这款打印机。一家名为立方科技的公司也推出了类似的产品。试想一下，如果你花几十欧元印一个心形的模型，上面有你女朋友的名字，在情人节送给她，你会被杀死吗？忘了提醒你，一个纸苹果等比例打印的价格是20欧元左右。

3.打印肉-3D生物打印牛排/肉

这篇文章最重要也是最可怕的部分来了，印肉！什么！印肉？作为一个吃货，看到这个概念机的时候，心里发颤，害怕。

现代牧场一直专注于人类消费的肉类和动物皮革的3D打印。

2013年，现代牧草地公司(Modern Meadow Company)CEO安德烈亚斯·福加克斯(Andreas Forgacs)在一次会议上提出了印刷肉制品的概念。Forgacs指出，人类在肉类上花费了大量的资源。比如一块牛排，消耗人力、饲料、水、土地、交通等。，在养殖过程中会产生大量的温室气体(二氧化碳)。吃肉造成了如此大的资源消耗，是我们地球的一大负担。所以要发展3D打印肉制品，保护环境。不好意思，没想到吃肉这么麻烦。)

2014年，李嘉诚先生投资1000万美元在摩登草地。2015年，著名石油大王洛克菲勒的继承人贾斯汀·洛克菲勒(Justin Rockefeller)也对现代牧场(Modern Meody)进行了一笔不为人知的投资。贾斯汀甚至成为了现代牧场生产的3D打印牛排的粉丝之一。“我吃过3D打印牛排，吃起来像咸牛肉片，很好吃。”

那么，3D打印肉的原理是什么呢？

图3:3:3D打印肉工艺示意图

首先提取猪的细胞，利用三维打印技术完美模拟细胞在肉组织中的分布结构。比如软骨支架，血管，不同部位不同类型的细胞等等。

其次，3D打印出来的微型细胞结构在模拟环境下自然分化，和动物一模一样(这样欺骗细胞真的好吗？)。比如，五花肉细胞完全模拟了五花肉的应激和结构。

最后，微细胞结构开始从肉细胞长到肉块，再直接制成香肠、猪排等。想吃五花肉，可以打印五花肉的结构，肥瘦相间，完美五层。想吃猪脚，可以把猪脚打印出来，省去了啃骨头的辛苦。方便环保吗？从此，农民的屠宰场成为历史。

最近，印肉的概念引起了一轮道德讨论。既然可以用猪肉细胞打印猪肉，那还能创造新的肉吗？比如以牛和猪的细胞结构，会不会变成牛肉味的五花肉？更可怕的是，人肉已经成为餐桌上的一种选择了吗？对于素食者来说，提倡保护动物，善待生命，那么动物细胞也应该受到保护吗？还是开始吃3D打印的肉？细胞是活的婴儿还是无生命的物体？

这些道德讨论留给那些道德家。对于普通大众来说，我们最关心的是3D打印出来的肉会不会像转基因食品一样在我们的餐桌上偷偷摸摸。根据现代牧场首席执行官安德里亚斯·福尔加茨(Andreas Forgacs)的说法，一磅3D打印肉的成本高达几千美元。所以，至少最近十年，大部分人都买不起。相反，如果生物3D打印技术能进步到打印出来的肉的价格和真的动物肉差不多的地步，对于可移植器官的打印来说，会不会远远落后？

最后，现代牧场公司已经开始在美国各大城市尝试3D打印肉。

注意:其实生物打印的第一个概念是利用细胞分化打印人类可移植器官，帮助需要器官移植的患者。在最新的研究报告中，有科学家成功打印了兔软骨，完成了移植。这项技术在医学上的价值是不可估量的。

换个方向，如果毛皮和象牙可以大量印刷，人类偷猎濒危野生动物的行为是否可以改善？

欲了解更多信息，请访问创新智造3D打印网:http://24maker.com/thread-19075-1-1.html