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近日，麻省理工學(xué)院的研究人員與波士頓兒童醫(yī)院的醫(yī)生聯(lián)合研發(fā)出一種利用3D打印技術(shù)打印心臟模型圖的醫(yī)學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以核磁共振成像為藍(lán)本，只需掃描心臟的8個(gè)橫截面輪廓，通過(guò)設(shè)計(jì)好的算法，一小時(shí)內(nèi)就能打印好心臟模型，不必再像以前一樣花費(fèi)近10個(gè)小時(shí)且多次掃描。3D打印技術(shù)目前已應(yīng)用于多種領(lǐng)域，使得科技向前邁進(jìn)一大步。英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志則認(rèn)為3D打印技術(shù)將“與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動(dòng)實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命”，不過(guò)，3D打印技術(shù)也有許多方面尚不成熟。

一、3D打印技術(shù)“能者多勞”，已在眾多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛

3D打印技術(shù)出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代中期，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，通過(guò)電腦控制將其層層疊加。最終將計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。3D打印技術(shù)與普通打印工作原理基本相同，只不過(guò)所用的打印材料是金屬陶瓷、尼龍纖維、鐵、鈦合金、磨砂等。

3D打印材料應(yīng)用的領(lǐng)域廣泛，涉及航天航空、軍事、醫(yī)療、服裝等諸多領(lǐng)域。

⒈航天領(lǐng)域

航天領(lǐng)域?qū)α慵木珳?zhǔn)度和精密性有極高的要求，而零件加工難度大、特殊材料利用率低等問(wèn)題一直長(zhǎng)期困擾著這一行業(yè)，也成為航空航天事業(yè)發(fā)展的桎梏。3D打印技術(shù)的特性恰好能解決這些問(wèn)題，故而被廣泛地應(yīng)用于航天航空領(lǐng)域。3D打印技術(shù)在這一領(lǐng)域主要有兩大應(yīng)用：迅速制造出復(fù)雜的零部件與迅速修復(fù)零部件。目前已有美國(guó)宇航局的3D打印火箭噴射器、俄羅斯技術(shù)集團(tuán)的3D打印無(wú)人機(jī)等利用這一技術(shù)制造出的成品。中國(guó)航天科技集團(tuán)公司也已聯(lián)合上海航天技術(shù)研究院研制出了一款多激光3D打印機(jī)，它能夠打印出形狀不規(guī)則且極其微小復(fù)雜的部件。3D打印技術(shù)極大地提高了資源利用率，而且最大限度地節(jié)省了時(shí)間。

⒉軍事領(lǐng)域

在今年的9.3閱兵式中，很多戰(zhàn)機(jī)的零部件都采用了3D打印技術(shù)。其實(shí)，3D打印與軍方有著很大“淵源”：該技術(shù)正是出自軍方的“快速成型”技術(shù)。早在上世紀(jì)90年代，軍方就已提出技術(shù)研發(fā)構(gòu)想，只是近幾年才取得突破性進(jìn)展。3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在制造武器裝備時(shí)，能夠提高裝備性能并降低成本、縮短時(shí)間，還可以很好地進(jìn)行維修。這對(duì)軍事領(lǐng)域來(lái)說(shuō)是很重要的。

⒊醫(yī)療領(lǐng)域

3D打印的特性使得其在醫(yī)療領(lǐng)域也有“用武之地”。日本筑波大學(xué)的3D打印肝臟模型、北京大學(xué)用3D技術(shù)打印脊椎植入十二歲男孩兒身體、紐約長(zhǎng)老會(huì)醫(yī)院3D打印心臟救活了兩周大的嬰兒都是這項(xiàng)技術(shù)的功勞。此外，它還可以打印人身體上的各種器官，甚至可以復(fù)制子宮中的胎兒。

⒋服裝及其他領(lǐng)域

除了這些專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域之外，3D打印對(duì)我們生活的更有品質(zhì)也是有所幫助的。有時(shí)我們很難買(mǎi)到一件既合身又合心意的衣服，3D打印技術(shù)可以為我們解決這一困擾。經(jīng)歷了“單量單裁”與大規(guī)模生產(chǎn)的時(shí)代，今天的服裝行業(yè)不只要求速度，更要求個(gè)性。而3D打印技術(shù)符合潮流，能夠按照設(shè)計(jì)打印出成品，做到“圖樣進(jìn)去，服裝出來(lái)”，滿(mǎn)足了個(gè)性化需求。并且能夠快速成型，節(jié)省了時(shí)間與原料。

3D打印的服裝以前只限于T臺(tái)展示等場(chǎng)合，但近日，荷蘭教育文化和科學(xué)部的部長(zhǎng)Jet Bussemaker女士身穿3D打印的衣裙、鞋子還有手提包出現(xiàn)在9月的荷蘭親王日上。她表示“我之所以選擇在這個(gè)時(shí)候穿著這套很有科技含量的服飾，就是為了向國(guó)民展示荷蘭的高科技和創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)獲得的成果。”

同理，在食品、家居等生活方面，3D打印技術(shù)的特性也使得其在這些領(lǐng)域發(fā)揮更大的優(yōu)勢(shì)。

二、3D打印技術(shù)發(fā)展過(guò)程中存在諸多問(wèn)題

⒈產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)尚待革新

3D打印技術(shù)尚處于初級(jí)階段，技術(shù)還不夠成熟。在工作效率方面，3D打印零部件需要花費(fèi)數(shù)小時(shí)，速度甚至低于傳統(tǒng)制造業(yè)；在材料開(kāi)發(fā)方面，3D打印耗材僅有石膏、光敏樹(shù)脂、塑料、陶瓷等十幾種材料，無(wú)法滿(mǎn)足各領(lǐng)域?qū)τ诓牧隙鄻有缘囊螅?strong>在技術(shù)方面，3D技術(shù)打印出的金屬制品致密度、精度達(dá)不到要求，需要加工，一旦打印具有復(fù)雜曲面的零部件時(shí)，其支撐材料難以去除，就無(wú)法制造出符合要求的零部件。

盡管3D打印在生活中也有所應(yīng)用，但由于其價(jià)格高、材料難以獲得，所以尚未普及，故而技術(shù)的革新是使3D打印技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的必要環(huán)節(jié)。

⒉產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需求不夠強(qiáng)大

富士康董事長(zhǎng)郭臺(tái)銘曾說(shuō)：“如果3D打印真有用，我的‘郭’字倒過(guò)來(lái)寫(xiě)。”這種觀點(diǎn)雖然偏激，但卻不是毫無(wú)根據(jù)的，目前，3D打印市場(chǎng)需求極小，做3D打印的企業(yè)也呈現(xiàn)出難以維系之態(tài)。武漢濱湖機(jī)電是國(guó)內(nèi)第一批涉及3D打印業(yè)務(wù)的公司，至今虧損依然大于盈利，其總經(jīng)理周建國(guó)透露：“目前，大部分同行生存都很艱難。”被視作國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的3D打印公司的紫金立德董事長(zhǎng)連寧也表示：“我們目前的現(xiàn)金流和資金結(jié)構(gòu)僅能維持企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。但若要擴(kuò)大規(guī)模、新增投資或回收前期投資成本，基本上不可能。”由此可見(jiàn)市場(chǎng)需求的疲軟。

一個(gè)產(chǎn)業(yè)要想發(fā)展壯大，市場(chǎng)需求是必不可少的原動(dòng)力。所以培育市場(chǎng)需求、擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模是發(fā)展3D打印行業(yè)的重要任務(wù)。

三、專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域大有可為，也可能延伸至消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)

目前，3D打印概念被炒得熱火朝天。但由于技術(shù)、材料、市場(chǎng)等諸多因素的限制，3D打印技術(shù)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)為專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域服務(wù)的可能性會(huì)更大一些。要使這項(xiàng)新興技術(shù)得到發(fā)展與普及，延伸至消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，僅有熱情遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，更不是大量的資本涌入可以解決的。除了技術(shù)的發(fā)展與革新之外，還需要商業(yè)模式的清晰。3D打印行業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的特點(diǎn)來(lái)決定自己的發(fā)展道路。做精做細(xì)才是這一產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展模式。

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2014-2018年中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需求與投資潛力分析報(bào)告》顯示， 2013年全球3D產(chǎn)業(yè)的增速達(dá)到81.49%，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)40億美元。我國(guó)3D打印技術(shù)起步雖晚但升溫快，仍停留在科研階段，尚未實(shí)現(xiàn)其他領(lǐng)域普及。

3D打印產(chǎn)業(yè)也許會(huì)帶來(lái)下一次工業(yè)革命，但這需要各個(gè)領(lǐng)域各盡所長(zhǎng)，共同努力。也許隨著技術(shù)的成熟與時(shí)間的發(fā)展，3D打印技術(shù)會(huì)像當(dāng)年的電腦一樣，意想不到地大規(guī)模進(jìn)入消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，走入大眾的生活。

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