由于3D打印能節省大量的時間和精力，因此，有氣候專家預言，在未來，3D打印將是應對氣候變化的秘密武器。
3D打印將應對氣候變化
3D打印將是應對氣候變化的秘密武器?
我們知道，由于3D打印技術幾乎可以打造任何東西，因此，將其稱之為極具顛覆性和革命性的技術，也絲毫不為過。
近日，就有氣象服務臺的相關專家表示，3D打印技術可以大規模消減由制造行業產生的碳排放痕跡，因此可以為這個災害頻發的地球，提供一個極好的解決方案。如果以上方案可以實施，3D打印機以環保的姿態，實際應用到未來氣候變化中，那么，其前景將是不可限量。
3D打印技術究竟是不是應對氣候變換的終極秘密武器呢？這就要看未來3D打印技術的發展，讓我們拭目以待吧。
什么是3D打印？
3D打印（3Dprinting），即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。過去其常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型，現正逐漸用于一些產品的直接制造，已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。
3D打印并非是新鮮的技術，這個思想起源于19世紀末的美國，并在20世紀80年代得以發展和推廣。中國物聯網校企聯盟把它稱作“上上個世紀的思想，上個世紀的技術，這個世紀的市場”。三維打印通常是采用數字技術材料打印機來實現。這種打印機的產量以及銷量在二十一世紀以來就已經得到了極大的增長，其價格也正逐年下降。
使用打印機就像打印一封信：輕點電腦屏幕上的“打印”按鈕，一份數字文件便被傳送到一臺噴墨打印機上，它將一層墨水噴到紙的表面以形成一副二維圖像。而在3D打印時，軟件通過電腦輔助設計技術（CAD）完成一系列數字切片，并將這些切片的信息傳送到3D打印機上，后者會將連續的薄型層面堆疊起來，直到一個固態物體成型。3D打印機與傳統打印機最大的區別在于它使用的“墨水”是實實在在的原材料。
堆疊薄層的形式有多種多樣。有些3D打印機使用“噴墨”的方式。例如，一家名為Objet的以色列3D打印機公司使用打印機噴頭將一層極薄的液態塑料物質噴涂在鑄模托盤上，此涂層然后被置于紫外線下進行處理。之后鑄模托盤下降極小的距離，以供下一層堆疊上來。另外一家總部位于美國明尼阿波利斯市的公司Stratasys使用一種叫做“熔積成型”的技術，整個流程是在噴頭內熔化塑料，然后通過沉積塑料纖維的方式才形成薄層。
還有一些系統使用粉末微粒作為打印介質。粉末微粒被噴撒在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層，然后由噴出的液態粘合劑進行固化。它也可以使用一種叫做“激光燒結”的技術熔鑄成指定形狀。這也正是德國EOS公司在其疊加工藝制造機上使用的技術。而瑞士的Arcam公司則是利用真空中的電子流熔化粉末微粒。以上提到的這些僅僅是許多成型方式中的一部分。
當遇到包含孔洞及懸臂這樣的復雜結構時，介質中就需要加入凝膠劑或其他物質以提供支撐或用來占據空間。這部分粉末不會被熔鑄，最后只需用水或氣流沖洗掉支撐物便可形成孔隙。如今可用于打印的介質種類多樣，從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質。有些打印機還能結合不同介質，令打印出來的物體一頭堅硬而另一頭柔軟。
科學家們正在利用3D打印機制造諸如皮膚、肌肉和血管片段等簡單的活體組織，很有可能將有一天我們能夠制造出像腎臟、肝臟甚至心臟這樣的大型人體器官。如果生物打印機能夠使用病人自身的干細胞，那么器官移植后的排異反應將會減少。人們也可以打印食品，比如康奈爾大學的科學家們已經成功打印出了杯形蛋糕。幾乎所有人都相信，食品界的殺手級應用將是能夠打印巧克力的機器。
三維設計
三維打印的設計過程是：先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成逐層的截面，從而指導打印機逐層打印。
設計軟件和打印機之間協作的標準文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描產生的三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經常被用作全彩打印的輸入文件。
打印過程
打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體。這種技術的特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。
打印機打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米來計算的。一般的厚度為100微米，即0.1毫米，也有部分打印機如ObjetConnex系列還有三維Systems’ProJet系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到100個微米。用傳統方法制造出一個模型通常需要數小時到數天，根據模型的尺寸以及復雜程度而定。而用三維打印的技術則可以將時間縮短為數個小時，當然其是由打印機的性能以及模型的尺寸和復雜程度而定的。
傳統的制造技術如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產品，而三維打印技術則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產數量相對較少的產品。一個桌面尺寸的三維打印機就可以滿足設計者或概念開發小組制造模型的需要。
1、3D打印成為工業化力量
3D打印原先只能用于制造產品原型以及玩具，而現在它將成為工業化力量。你乘坐的飛機將使用3D打印制造的零部件，這些零部件能夠讓飛機變得更輕、更省油。
事實上，一些3D打印的零部件已經被應用于飛機上。該技術也將被國防、汽車等工業應用于特種零部件的直接制造。總之，在你不知不覺的情況下，通過3D打印制造的飛機、汽車乃至家電的零部件數量將越來越多。
2、3D打印開始治病救人
通過3D打印制造的醫療植入物將提高你身邊一些人的生活質量，因為3D打印產品可以根據確切體型匹配定制，如今這種技術已被應用于制造更好的鈦質骨植入物、義肢以及矯正設備。
打印制造軟組織的實驗已在進行當中，很快通過3D打印制造的血管和動脈就有可能應用于手術之中。目前，3D打印技術在醫療應用方面的研究涉及納米醫學、制藥乃至器官打印。做最理想的情況是，3D打印技術在未來某一天有可能使定制藥物成為現實，并緩解（如果不能消除的話）器官供體短缺的問題。
3、定制化成為常態
今后購買的產品將根據自己確切的具體信息進行定制，該產品通過3D打印制造并直接送到你的家門口。通過3D打印技術，創新公司將憑借與競爭對手的標準化產品相同的價格為用戶提供定制化體驗，以此獲得競爭優勢。
起初，這種體驗可能包括制造定制智能手機外殼這樣的新奇物品或是為標準化工具進行符合人體工程學的改造，但它很快就會擴張到新的市場。
公司領導者將對銷售、分銷以及營銷渠道進行調整，以充分利用其直接向消費者提供定制化體驗的能力。定制化同樣也將在醫療器械領域發揮重要作用，比如通過3D打印制造助聽器和義肢。
4、產品創新速度加快
從新車型到更好的家電，一切產品的設計速度都將加快，從而將創新更快地推向消費者。
由于運用3D打印的快速原型制造技術能夠縮短把產品概念轉化為成熟產品設計的時間，設計人員將能夠專注于產品的功能。
雖然使用3D打印的快速原型制造技術并不是新鮮事物，但迅速降低的成本、功能得到改進的設計軟件以及越來越多的打印材料意味著設計人員將能更方便地使用3D打印機，使他們能夠在設計的早期階段就打印出原型產品、進行修改以及重新打印等等，從而加速創新，其結果將是更好的產品以及更快的設計速度。
5、新公司基于3D打印開發出創新的商業模式
你今后將有機會投資購買一家3D打印公司的IPO。新一代公司將作為發明家、黑客以及“制造者”大量涌現，利用3D打印技術創造新的產品，并向蓬勃發展的3D打印機市場提供服務。
一些公司將走向失敗，并有可能出現一個盛衰循環，但3D打印將催生出創造性的新商業模式。
6、3D打印店在購物商場開張
3D打印店將開始出現，它們最初會憑借高品質的3D打印技術為本地市場提供服務。一開始是快速原型制造以及其他利基功能，但這些打印店會轉移到消費市場。
零售商開始“運送設計，而不是產品”，在這種情況下，本地的3D打印店有一天將成為你獲取自己定制的本地制造產品的地方，就像如今你在本地沃爾瑪商場內沖印照片一樣。
7、關于知識產權歸屬的激烈辯論浮現出來
3D打印機可以很容易地復制擁有版權的產品設計，隨著制造商和設計者開始應對這種情況，未來將出現關于產品設計知識產權歸屬的高調訴訟案例。
文件共享網站使音樂的復制和共享變得簡單，從而撼動了整個音樂行業，與此類似，3D打印技術輕松復制、共享、修改以及打印3D產品的能力將引發新一波知識產權問題。
8、具備神奇特性的新產品將讓我們意亂情迷
跟如今制造的產品相比，那些只能通過3D打印機制造的新產品將融新材料、納米尺度以及印刷電子器件于一體，從而展示出堪稱神奇的新特性。這些通過3D打印制造的產品將令人喜愛，并具備明顯的競爭優勢。
其秘訣在于，3D打印技術可以在制造過程中控制所用材料，精度可達分子和原子級別。隨著目前對未來可行的商用3D打印機的研究不斷完善，我們可以期待令人興奮和向往的新產品攜驚人的特性出現在世人面前。現在的問題是：這些產品都是什么以及誰將銷售它們？
9、3D打印機為制造工廠提供助力
我們有望在制造工廠里看到3D打印機。一些特殊的零部件已經由3D打印機更經濟地生產出來了，但僅僅是在小規模范圍內。對于3D打印技術，很多制造商將開始嘗試原型制造以外的應用。
隨著3D打印機的性能不斷提高以及制造商將其整合進生產線和供應鏈的經驗變得更加豐富，我們有望看到集成了3D打印零部件的混合制造工藝。而消費者渴望的那些需要通過3D打印機制造的產品將進一步加速此進程。
10、“看我做出了什么東西！”
你孩子將從學校帶回通過3D打印制造的物品。
在學校，數字素養——包括網頁和應用程序開發、使用電子設備、協作以及3D設計的能力——的培育將得到3D打印機的支持。很多中學和高中已經裝備了3D打印機，隨著3D打印技術的成本持續下降，更多的學校將會開始使用。數字素養將不僅關乎“字節”，還關乎實物。
11.3D打印開始廣泛應用于電影工業
3D打印也開始在電影工業中取得廣泛應用。由于3D打印是一種快速成型技術，對于制作復雜電影道具具有成本低，時間快的優勢，高仿真的電影道具已經使用了3D打印技術來制作面具模型，汽車模型，和其他功能性道具。
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