在这个科学技术蓬勃发展的时代，相信很多小伙伴都听过“3D打印”这一词汇，这项“高大上”的技术看似离我们的生活很遥远，其实它正悄然改变着我们生活的方方面面。今年春节档的电影《流浪地球2》为我们提供了一场中国式的科幻美学盛宴，在这部电影中，不少道具便出自3D打印，包括演员所穿戴的宇航服以及深受观众喜爱的MOSS（即550W）等特殊道具，此外，《独行月球》《流浪地球1》等科幻电影的道具制作，也有不少道具是3d打印制作的。下面，我们就来聊一聊究竟什么是3D打印？
一、3D打印的概念
3D打印（3D Printing），也称为增材制造（Additive Manufacturing，AM）或快速成型（Rapid Prototyping，RP）技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
二、3D打印的技术原理
在很多人眼中，3D打印就是一台台能够打印出立体物品的打印机。就像我们小时候看过的动画《神笔马良》一样，心中想要什么，画笔一画就能变为现实。只不过马良的画笔只是一个乌托邦的美好愿望，3D打印机的问世却能将“神笔马良”的愿望兑现。
的确，3D打印机与传统打印机最大的区别在于：它使用的“墨水”是实实在在的金属、陶瓷、塑料、砂等不同的原材料。3D打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。因此，这项打印技术被称为3D立体打印技术。
3D打印技术虽然有好多种，但思路基本都是一样的，专业术语叫做“分布式材料制造”。举个简单的例子：一个人做一个柜子需要很长时间，想要加快的话那就得增加人手，但若人数固定的话还有什么办法加快制造速度呢？那就是做一堆积木，然后找一个能看懂说明书的人将积木按照一定的形状堆积起来再一粘就完成了。
三、3D打印在生活中的应用
在医疗领域，医生可以通过3D打印制作出患者的创口模型，来规划手术操作。卫生专业人员也可以制作出特殊适配的义肢或人工肢体。但是，目前最吸引人的应用之一是研发人工心脏。人工心脏一直是难以攻关的技术难题。因为要制作出与人体心脏相似的器官，需要非常复杂的生物学知识和制造技能，但是3D打印技术的应用能够显著减少这方面的问题，因为它可以精确地制作出替代品，可以根据患者需要量身定制。
在文物保护方面，工作人员使用3D扫描仪将文物及其周边的信息数据进行搜集，然后通过3D打印机打印出一模一样的石膏模型。再利用这个打印出的石膏模型制作贴合严密、保护性强的硅胶保护套，将保护套贴合在文物上后，使用套箱的方式提取文物，对文物起到最佳保护作用。无论是新疆龟兹石窟的复原、兵马俑、还是叙利亚Palmyra古城文物和佛像，都是3D打印技术与文物保护结合最典型的案例。
此外，在人形机器人的研发过程中也用到了3D打印技术。3D打印为波士顿动力的Atlas人形机器人的零件赋予了跳跃和翻腾所需的最佳强度/重量比。从下面的结构图可以看出，Atlas腿部采用了仿生设计，具有高强度/重量比的晶格以及类似人类骨骼的多孔结构，既保证强度又减轻质量，这种结构也只有3D打印能够制造。
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