2013-04-08 09:20:00 來源:映象網(wǎng)綜合
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3D打印：全球第一本全面講述3D打印的作品
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你需要一把功能強(qiáng)大的錘子？你需要一雙精致無比的鞋子？你需要給孩子準(zhǔn)備奇異的玩具？你需要一頓精美的晚餐？只管打印出來就行了。這本書帶你走進(jìn)3D打印的世界，認(rèn)識(shí)一下當(dāng)下這個(gè)最酷的東西——它將從想象變成現(xiàn)實(shí)，并帶來一場(chǎng)深刻的社會(huì)革命。
這本書講述了3D打印技術(shù)的突破性發(fā)展，以及3D打印技術(shù)將如何應(yīng)用在學(xué)校、廚房、醫(yī)院等場(chǎng)所的。這本書預(yù)測(cè)，不遠(yuǎn)的未來，我們完全可以用電腦把自己想要的東西設(shè)計(jì)出來，然后進(jìn)行三維打印，就像我們現(xiàn)在可以在線編輯文檔一樣。通過電子設(shè)計(jì)文件或設(shè)計(jì)藍(lán)圖，3D打印技術(shù)將會(huì)把數(shù)字信息轉(zhuǎn)化為實(shí)體物品。當(dāng)然，這還不是3D打印的全部，3D打印最具魔力的地方是，它將給材料科學(xué)、生物科學(xué)帶來翻天覆地的變化，最終的結(jié)果是科學(xué)技術(shù)和創(chuàng)新呈現(xiàn)爆發(fā)式的變革。
3D打印機(jī)本是一種相對(duì)粗陋的制造機(jī)器，從工廠誕生，然后走進(jìn)了家庭、企業(yè)、學(xué)校、廚房、醫(yī)院、甚至?xí)r尚T臺(tái)。但是一旦將3D打印機(jī)與當(dāng)今發(fā)達(dá)的數(shù)字技術(shù)相結(jié)合，奇跡就發(fā)生了。再加上互聯(lián)網(wǎng)的普及以及微小而成本低廉的電子電路的廣泛使用，在材料科學(xué)和生物技術(shù)取得日新月異進(jìn)步的今天，簡(jiǎn)直不敢想象！技術(shù)和社會(huì)革新由此爆發(fā)。
作為全球3D打印研究的權(quán)威專家，經(jīng)過長(zhǎng)期卓有成效的研究，并走訪了多位來自各個(gè)行業(yè)的專家，這部生動(dòng)而有趣的書帶給你的不僅僅是極大的震撼，還有更多的觀察與思考——3D打印這個(gè)全新的世界將給你帶來什么？
作者簡(jiǎn)介
胡迪·利普森，康奈爾大學(xué)機(jī)械工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)教授，他還是一家創(chuàng)造機(jī)器實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人，專注于自動(dòng)化設(shè)計(jì)和機(jī)器制造。他出版過200多本讀物，發(fā)表過100多場(chǎng)演講。他在3D打印領(lǐng)域的研究成果，發(fā)表在了《自然》、《科學(xué)》、《紐約時(shí)報(bào)》、《發(fā)現(xiàn)》等多家雜志和其他媒體上。
梅爾芭·庫(kù)曼，在微軟和康奈爾大學(xué)有著15年的產(chǎn)品和研發(fā)經(jīng)歷，她現(xiàn)在是一家創(chuàng)新公司的總裁。
精彩試讀
3D（Three Dimensions）打印是一種通過材料逐層添加制造三維物體的變革性、數(shù)字化增材制造技術(shù)，它將信息、材料、生物、控制等技術(shù)融合滲透，將對(duì)未來制造業(yè)生產(chǎn)模式與人類生活方式產(chǎn)生重要影響。
該書是3D打印領(lǐng)域難得的佳作之一，其突出特點(diǎn)是，不拘泥于3D打印工藝技術(shù)的細(xì)節(jié)描述，而是向讀者介紹3D打印的理念，重在以發(fā)展的眼光、創(chuàng)新的視野，用通俗的語言，從材料、制造、生活、健康、教育、法律和倫理等多種角度，激情而不失科學(xué)地展望3D打印技術(shù)可能給未來制造業(yè)、未來社會(huì)生產(chǎn)模式與人類生活方式帶來的深刻影響和變革。
該書在介紹3D打印制造部件復(fù)雜外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的超常能力的同時(shí)，特別展望了3D打印技術(shù)與多材料復(fù)合、新材料合成技術(shù)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備感知、執(zhí)行和反饋控制等系統(tǒng)主動(dòng)綜合能力，而且還敏銳地察覺到我們進(jìn)入“機(jī)器制造機(jī)器”的時(shí)代已經(jīng)不遠(yuǎn)了。制造—材料—控制的高度融合使人印象深刻，是3D打印技術(shù)的重要發(fā)展方向，也是該書的一大特點(diǎn)。
該書作者是3D打印領(lǐng)域資深專家，對(duì)3D打印技術(shù)及其發(fā)展的研究充滿激情，又不失客觀和冷靜，而且極具前瞻性，該書還提出了3D打印技術(shù)發(fā)展可能帶來的知識(shí)產(chǎn)權(quán)及保護(hù)、制造者和消費(fèi)者責(zé)任與權(quán)益保障、資源浪費(fèi)、環(huán)保污染、毒品及槍支管理、犯罪治安、法律和倫理等一系列社會(huì)問題，這也是本書的可貴之處之一。
王華明
北京航空航天大學(xué)、教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授
北京市大型金屬關(guān)鍵構(gòu)件激光直接制造工程技術(shù)研究中心主任
中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(zhǎng)
人猿相揖別，是因?yàn)楣湃四軌蚴止ぶ圃旃ぞ?。今人區(qū)別于古人，是因?yàn)槟軌蚴褂脵C(jī)器制造工具。人類進(jìn)化至今，一個(gè)嶄新的文明標(biāo)志就是能夠用機(jī)器制造機(jī)器。從狹義上說，當(dāng)前被賦予無限想象力的3D打印機(jī)就是這種能夠制造機(jī)器的機(jī)器。
科幻作家科利?多克托羅說過，科幻小說家不擅長(zhǎng)預(yù)測(cè)未來，人們大多是在未來的外衣下描繪現(xiàn)在。那么3D打印技術(shù)的未來外衣是什么？
“在未來（或是在星際紀(jì)年的未來），機(jī)器可以制造機(jī)器。3D打印機(jī)就是第一波新一代智能機(jī)器，它們能設(shè)計(jì)、制造、修理、回收其他機(jī)器，甚至能夠調(diào)整和改進(jìn)其他機(jī)器，包括它們自己?！?/p>
《3D打印：從想象到現(xiàn)實(shí)》的作者胡迪?利普森先生和梅爾芭?庫(kù)曼女士的定義校正了目前媒體對(duì)3D打印技術(shù)的過度解讀，把夢(mèng)幻般的3D打印落地到了智能制造。兩位作者歷時(shí)9個(gè)月，采訪一線的科技工作者，現(xiàn)場(chǎng)考察3D打印實(shí)驗(yàn)室和產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程，捕捉到了這種智能制造的邏輯軌跡，即控制三篇章：控制物質(zhì)的形狀、控制物質(zhì)的構(gòu)成和控制行為，也就是實(shí)現(xiàn)物體在結(jié)構(gòu)、材料和活性上的有機(jī)統(tǒng)一。
手工控制的局限性很大，后來出現(xiàn)了機(jī)械控制；得益于信息技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械控制搭上了智能的翅膀。于是，人們逐漸可以控制探測(cè)器抵達(dá)數(shù)十萬公里外的月球和火星，小小的支架可以準(zhǔn)確放到心臟主動(dòng)脈的末端，激光打印機(jī)可以用紅黃藍(lán)自動(dòng)調(diào)兌出萬紫千紅的色彩。如果把3D打印機(jī)看作機(jī)器的話，人們所追求的就是有效控制它，讓它打印出我們所需要的任何物體。從這種意義上講，3D打印是對(duì)人類控制能力極限的挑戰(zhàn)和展示。我們與作者一樣，不能預(yù)測(cè)何時(shí)才能真正徹底實(shí)現(xiàn)這三種控制，然而可以預(yù)見的是，這三種控制能力的階段性實(shí)現(xiàn)都足以引發(fā)制造業(yè)的巨大變革。目前，3D打印的第一篇章基本譜就，已經(jīng)給傳統(tǒng)的模具工業(yè)帶來沖擊，3D打印的牙齒和助聽器已經(jīng)占據(jù)80%的市場(chǎng)。那么同樣可以設(shè)想在不遠(yuǎn)的將來：
“3D打印機(jī)可以通過新的方式將原材料加以混合，新型材料就會(huì)出現(xiàn)。有了混合材料打印，多元結(jié)構(gòu)的部件將會(huì)被同時(shí)制造、同時(shí)組裝出來。在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，我們將會(huì)以納米級(jí)的精度將多種材料嵌入和編排到復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)中?！?/p>
很難想象在第二篇章的控制實(shí)現(xiàn)時(shí)，制造行業(yè)的格局將產(chǎn)生怎樣天翻地覆的變化，那就讓我們發(fā)揮想象力，憧憬3D打印控制能力的最高境界，比如可以打印三明治、打印身體器官、打印智能機(jī)器人……
“所謂控制行為是指將程序編寫進(jìn)材料，使其具備我們所需要的功能。換句話說，我們不再打印被動(dòng)的零部件和材料，而是打印能夠感知、反應(yīng)、計(jì)算和行為的綜合的主動(dòng)系統(tǒng)?！?/p>
面對(duì)現(xiàn)實(shí)，我們還是要收回馳騁的想象。掩卷而思，其實(shí)我們不必知道3D打印機(jī)是噴墨的還是激光的，3D打印的模式是堆積的、添加的還是增材的，真正需要了解的是人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、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規(guī)律，高度實(shí)現(xiàn)三者的有機(jī)統(tǒng)一。當(dāng)我們有一天真正能控制萬物的內(nèi)外結(jié)構(gòu)、材料構(gòu)成和活性系統(tǒng)時(shí)，即使沒有3D或4D打印機(jī)，我們同樣可以智能控制別的機(jī)器制造出精彩的世界。
由此說開，當(dāng)我們剝?nèi)?D打印神話般的外衣，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，3D打印實(shí)質(zhì)上是制造業(yè)向智能化不斷演進(jìn)的歷程。當(dāng)前我國(guó)制造業(yè)正面臨轉(zhuǎn)型升級(jí)挑戰(zhàn)，信息化和工業(yè)化的深度融合為這一進(jìn)程提供了前所未有的機(jī)遇。3D打印技術(shù)的階段性成功為我國(guó)智能制造業(yè)的實(shí)踐展現(xiàn)了光明的前景，堅(jiān)定了必勝的信念。我想這就是《3D打?。簭南胂蟮浆F(xiàn)實(shí)》一書給我們的最大啟示，也是我推薦這本書的理由。
