2013-04-08 09:20:00 来源:映象网综合
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3D打印:全球第一本全面讲述3D打印的作品
内容推荐
你需要一把功能强大的锤子?你需要一双精致无比的鞋子?你需要给孩子准备奇异的玩具?你需要一顿精美的晚餐?只管打印出来就行了。这本书带你走进3D打印的世界,认识一下当下这个最酷的东西——它将从想象变成现实,并带来一场深刻的社会革命。
这本书讲述了3D打印技术的突破性发展,以及3D打印技术将如何应用在学校、厨房、医院等场所的。这本书预测,不远的未来,我们完全可以用电脑把自己想要的东西设计出来,然后进行三维打印,就像我们现在可以在线编辑文档一样。通过电子设计文件或设计蓝图,3D打印技术将会把数字信息转化为实体物品。当然,这还不是3D打印的全部,3D打印最具魔力的地方是,它将给材料科学、生物科学带来翻天覆地的变化,最终的结果是科学技术和创新呈现爆发式的变革。
3D打印机本是一种相对粗陋的制造机器,从工厂诞生,然后走进了家庭、企业、学校、厨房、医院、甚至时尚T台。但是一旦将3D打印机与当今发达的数字技术相结合,奇迹就发生了。再加上互联网的普及以及微小而成本低廉的电子电路的广泛使用,在材料科学和生物技术取得日新月异进步的今天,简直不敢想象!技术和社会革新由此爆发。
作为全球3D打印研究的权威专家,经过长期卓有成效的研究,并走访了多位来自各个行业的专家,这部生动而有趣的书带给你的不仅仅是极大的震撼,还有更多的观察与思考——3D打印这个全新的世界将给你带来什么?
作者简介
胡迪·利普森,康奈尔大学机械工程与计算机科学技术教授,他还是一家创造机器实验室的负责人,专注于自动化设计和机器制造。他出版过200多本读物,发表过100多场演讲。他在3D打印领域的研究成果,发表在了《自然》、《科学》、《纽约时报》、《发现》等多家杂志和其他媒体上。
梅尔芭·库曼,在微软和康奈尔大学有着15年的产品和研发经历,她现在是一家创新公司的总裁。
精彩试读
3D(Three Dimensions)打印是一种通过材料逐层添加制造三维物体的变革性、数字化增材制造技术,它将信息、材料、生物、控制等技术融合渗透,将对未来制造业生产模式与人类生活方式产生重要影响。
该书是3D打印领域难得的佳作之一,其突出特点是,不拘泥于3D打印工艺技术的细节描述,而是向读者介绍3D打印的理念,重在以发展的眼光、创新的视野,用通俗的语言,从材料、制造、生活、健康、教育、法律和伦理等多种角度,激情而不失科学地展望3D打印技术可能给未来制造业、未来社会生产模式与人类生活方式带来的深刻影响和变革。
该书在介绍3D打印制造部件复杂外形和内部结构的超常能力的同时,特别展望了3D打印技术与多材料复合、新材料合成技术的深度融合,由超常特殊功能新材料或超材料制成的部件甚至具备感知、执行和反馈控制等系统主动综合能力,而且还敏锐地察觉到我们进入“机器制造机器”的时代已经不远了。制造—材料—控制的高度融合使人印象深刻,是3D打印技术的重要发展方向,也是该书的一大特点。
该书作者是3D打印领域资深专家,对3D打印技术及其发展的研究充满激情,又不失客观和冷静,而且极具前瞻性,该书还提出了3D打印技术发展可能带来的知识产权及保护、制造者和消费者责任与权益保障、资源浪费、环保污染、毒品及枪支管理、犯罪治安、法律和伦理等一系列社会问题,这也是本书的可贵之处之一。
王华明
北京航空航天大学、教育部长江学者特聘教授
北京市大型金属关键构件激光直接制造工程技术研究中心主任
中国3D打印技术产业联盟理事长
人猿相揖别,是因为古人能够手工制造工具。今人区别于古人,是因为能够使用机器制造工具。人类进化至今,一个崭新的文明标志就是能够用机器制造机器。从狭义上说,当前被赋予无限想象力的3D打印机就是这种能够制造机器的机器。
科幻作家科利?多克托罗说过,科幻小说家不擅长预测未来,人们大多是在未来的外衣下描绘现在。那么3D打印技术的未来外衣是什么?
“在未来(或是在星际纪年的未来),机器可以制造机器。3D打印机就是第一波新一代智能机器,它们能设计、制造、修理、回收其他机器,甚至能够调整和改进其他机器,包括它们自己。”
《3D打印:从想象到现实》的作者胡迪?利普森先生和梅尔芭?库曼女士的定义校正了目前媒体对3D打印技术的过度解读,把梦幻般的3D打印落地到了智能制造。两位作者历时9个月,采访一线的科技工作者,现场考察3D打印实验室和产品设计生产过程,捕捉到了这种智能制造的逻辑轨迹,即控制三篇章:控制物质的形状、控制物质的构成和控制行为,也就是实现物体在结构、材料和活性上的有机统一。
手工控制的局限性很大,后来出现了机械控制;得益于信息技术的发展,机械控制搭上了智能的翅膀。于是,人们逐渐可以控制探测器抵达数十万公里外的月球和火星,小小的支架可以准确放到心脏主动脉的末端,激光打印机可以用红黄蓝自动调兑出万紫千红的色彩。如果把3D打印机看作机器的话,人们所追求的就是有效控制它,让它打印出我们所需要的任何物体。从这种意义上讲,3D打印是对人类控制能力极限的挑战和展示。我们与作者一样,不能预测何时才能真正彻底实现这三种控制,然而可以预见的是,这三种控制能力的阶段性实现都足以引发制造业的巨大变革。目前,3D打印的第一篇章基本谱就,已经给传统的模具工业带来冲击,3D打印的牙齿和助听器已经占据80%的市场。那么同样可以设想在不远的将来:
“3D打印机可以通过新的方式将原材料加以混合,新型材料就会出现。有了混合材料打印,多元结构的部件将会被同时制造、同时组装出来。在一个较小的范围内,我们将会以纳米级的精度将多种材料嵌入和编排到复杂的微观结构中。”
很难想象在第二篇章的控制实现时,制造行业的格局将产生怎样天翻地覆的变化,那就让我们发挥想象力,憧憬3D打印控制能力的最高境界,比如可以打印三明治、打印身体器官、打印智能机器人……
“所谓控制行为是指将程序编写进材料,使其具备我们所需要的功能。换句话说,我们不再打印被动的零部件和材料,而是打印能够感知、反应、计算和行为的综合的主动系统。”
面对现实,我们还是要收回驰骋的想象。掩卷而思,其实我们不必知道3D打印机是喷墨的还是激光的,3D打印的模式是堆积的、添加的还是增材的,真正需要了解的是人们对物质结构、材料和活性上的智能控制水平,真正需要不懈探索的是充分把握其中的规律,高度实现三者的有机统一。当我们有一天真正能控制万物的内外结构、材料构成和活性系统时,即使没有3D或4D打印机,我们同样可以智能控制别的机器制造出精彩的世界。
由此说开,当我们剥去3D打印神话般的外衣,就会发现,3D打印实质上是制造业向智能化不断演进的历程。当前我国制造业正面临转型升级挑战,信息化和工业化的深度融合为这一进程提供了前所未有的机遇。3D打印技术的阶段性成功为我国智能制造业的实践展现了光明的前景,坚定了必胜的信念。我想这就是《3D打印:从想象到现实》一书给我们的最大启示,也是我推荐这本书的理由。