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有个成语天衣无缝,形容计划完成得好,没有纰漏。有缝的衣服不稀罕,因为需要剪裁。有史以来,几乎所有人工创造的东西,都像做衣服一样,需要剪掉些东西。我们常见的雕塑,冰灯,就是削减掉木屑,冰块等才完成的。大自然则完全不同:花草树木,飞禽走兽,都是从自然中吸收能量和物质积累起来的。鬼斧神工,浑然天成,不知细叶谁裁出,二月春风似剪刀,描述的就是大自然的别致。总之,人工与天然,一个很大的区别就是需不需要剪裁。
当然人类很聪明,我们创造了一些不用剪裁的东西,其中一个就是模具。模具的诞生,使人们可以在模具之内填充材料,这样就不用剪裁了。在制造业上,这被称为Additive Manufacturing,而通过剪裁的,则叫Subtractive Manufacturing。
有时,人们精致的心思加上灵活的双手,就构成了无形的模具,比如捏泥人。这些都是人类效法自然的例子。
不过,人类效仿自然最成功的例子,应该首推3D printing。
3D printing和普通打印有什么区别呢?
首先,电脑模板不同。普通打印需要的是能构造各种平面图形的模板,比如word,powerpoint,PDF,photoshop等作为基础的模板;3D打印的设计则是以3维的图形为基础的。
其次,打印材料不同。普通打印的材料就是油墨;而3D打印的材料则多种多样,比如热塑性塑料,钛合金,石膏,光聚合物,液态树脂。这些材料的共同点是容易成型。
最后,打印时间不一样。打一个几十页的文稿可能最多也就几分钟,针式打印机花费的时间多一点,而3D打印则可能需要几天时间。
3D打印有广泛的应用,任何人都可以DIY出自己喜欢的形状,比如汽车,首饰等等。当然只是形状,不一定具有功能上的价值。
3D打印在哪些方面有提升空间呢?
复杂精致的模板,能用来打印出各种巧妙的结构;3D打印的时间应该也可以大大缩短。然而,令人神往的是在打印材料方面的革新,比如利用生物材料打印出有功能的人类组织和器官,以及利用DNA小分子为材料构建出的各种形状的DNA结构,有可能在药物设计领域有广泛的应用,促进医疗健康领域的革命。
[1] Three-Dimensional Structures Self-Assembledfrom DNA Bricks. Science 30 November 2012: 1177-1183.Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-9-24 19:18
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