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3D新聞

新機(jī)器時(shí)代:3D打印技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新潮流

星之球科技 來(lái)源:經(jīng)濟(jì)參考報(bào)2014-09-05 我要評(píng)論(0 )   

任何足夠先進(jìn)的技術(shù)都稱得上是魔力之源。 阿瑟C克拉克(ArthurC.Clarke)英國(guó)科幻作家、發(fā)明家和未來(lái)學(xué)家 在過(guò)去的幾年時(shí)間里,自動(dòng)駕駛汽車、超級(jí)計(jì)算機(jī)以及很多用途廣泛...

 “任何足夠先進(jìn)的技術(shù)都稱得上是魔力之源。”

 

  ——阿瑟·C·克拉克(ArthurC.Clarke)英國(guó)科幻作家、發(fā)明家和未來(lái)學(xué)家

 

  在過(guò)去的幾年時(shí)間里,自動(dòng)駕駛汽車、超級(jí)計(jì)算機(jī)以及很多用途廣泛的機(jī)器人都進(jìn)入了人們的視野。這些創(chuàng)新的技術(shù)絕不僅僅是實(shí)驗(yàn)室里的演示品,它們?cè)谶@個(gè)真實(shí)世界中已經(jīng)展現(xiàn)出了技能和能力。它們的出現(xiàn)也預(yù)示著我們正在進(jìn)入一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)——發(fā)展曲線就將出現(xiàn)重大彎曲的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上,以前人們只能在科幻小說(shuō)里才能看到的技術(shù)已經(jīng)變成了現(xiàn)實(shí)。隨著更多科技產(chǎn)品的問世,我們對(duì)技術(shù)進(jìn)步的印記會(huì)越來(lái)越深刻。

 

  在《星際迷航》(StarTrek)電視系列節(jié)目中,有個(gè)叫“三錄儀”的設(shè)備。

 

  在《星際迷航》中,三錄儀是一個(gè)萬(wàn)用工具,能夠感知環(huán)境四周,并將這些數(shù)據(jù)記錄下來(lái),然后進(jìn)行計(jì)算。它也可以探測(cè)生命信號(hào),入侵操作者指定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),對(duì)人體進(jìn)行掃描以檢測(cè)病患、錄音、掃描地形等。被用于瀏覽和記錄三種數(shù)據(jù):地形數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、醫(yī)療數(shù)據(jù)。而實(shí)際上,今天人們手中的智能手機(jī)就已經(jīng)具備了這些功能;它們能像測(cè)震儀、實(shí)時(shí)天氣雷達(dá)地圖以及心臟和呼吸記錄儀一樣發(fā)揮功能和作用。當(dāng)然,智能手機(jī)不僅限于這些功能,它們還可以充當(dāng)多媒體播放機(jī)、游戲平臺(tái)、工具書、照相機(jī)和GPS設(shè)備。在《星際迷航》中,三錄儀和私人通信設(shè)備是分開的,但在現(xiàn)實(shí)世界中,這兩大功能已經(jīng)在智能手機(jī)里融為一體。即使我們處于移動(dòng)狀態(tài),智能手機(jī)也能夠同時(shí)接收和發(fā)送大量的數(shù)據(jù)信息。這種技術(shù)的進(jìn)步給人們提供了大量的創(chuàng)新機(jī)會(huì),正像風(fēng)險(xiǎn)投資家約翰·杜爾(JohnDoerr)所說(shuō)的“SoLoMo”[社交(social)+本地化(local)+移動(dòng)(mobile)]。

 

  人們都知道,有史以來(lái),計(jì)算機(jī)都寫不出什么像樣的文章。雖然最近計(jì)算機(jī)能夠?qū)懗鲆恍┓险Z(yǔ)法習(xí)慣的句子,但這些句子都是沒有任何意義的——不過(guò)這種事情免不了會(huì)被惡作劇者大肆借用一番。比如在2008年,計(jì)算機(jī)科學(xué)與軟件工程國(guó)際大會(huì)接收了一篇名為“電子商務(wù)模擬研究”(TowardstheSimulationofE-commerce)的論文之后,決定邀請(qǐng)這篇論文的作者參會(huì)。而實(shí)際這篇論文的作者是“SCIgen”,來(lái)源于麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室的“隨機(jī)生成計(jì)算機(jī)科學(xué)研究論文”項(xiàng)目。SCIgen的發(fā)明者寫道:“我們的目的是達(dá)到最大的娛樂效果,而不在于寫出連貫的文章。”但在讀了《電子商務(wù)模擬研究》這篇文章的摘要之后,你就發(fā)現(xiàn)難以與他們爭(zhēng)辯了。

 

  雖然最近的研究顯示,并不是所有由計(jì)算機(jī)生成的文章都是毫無(wú)意義的。Forbes(福布斯)網(wǎng)站與NarrativeScience公司(一家智能軟件寫作公司)合作,讓這家公司負(fù)責(zé)撰寫公司收益預(yù)覽,F(xiàn)orbes網(wǎng)站會(huì)把這些預(yù)覽放在網(wǎng)站上。預(yù)覽所使用的數(shù)據(jù)和材料都由一定的運(yùn)算法則計(jì)算得出,人不會(huì)參與其中,不過(guò),最后形成的預(yù)覽與人的分析幾乎是毫無(wú)差別的。

 

  即使是計(jì)算機(jī)外圍的設(shè)備,比如打印機(jī),也正在取得巨大的技術(shù)進(jìn)步——那些在科幻小說(shuō)里才能看到的一切都變成了現(xiàn)實(shí)。和把墨直接噴在打印紙上的傳統(tǒng)打印方法不同,現(xiàn)在的3D打印機(jī)可以用塑料、金屬和其他材料進(jìn)行復(fù)雜的3D打印。3D打印也被稱為“增材制造”,它利用了計(jì)算機(jī)打印原理:打印機(jī)要把一層很薄的材料(傳統(tǒng)上是打印墨)噴灑在打印介質(zhì)(比如紙張)上,然后通過(guò)計(jì)算機(jī)的打印模式進(jìn)行打印。

 

  技術(shù)創(chuàng)新者推理認(rèn)為,打印機(jī)打印時(shí)完全可以把一層打印材料疊加在另一層上。和傳統(tǒng)的打印墨不同,3D打印機(jī)可以使用像液體塑膠一樣的材料——要使用紫外光進(jìn)行固化。每一層材料都很薄——大約是1/10毫米,但經(jīng)過(guò)多層打印,一個(gè)3D物品就成形了。使用這種打印成形技術(shù),有的形狀的打印是很復(fù)雜的,因?yàn)橐恍┬螤钪虚g會(huì)有孔洞,甚至各個(gè)部件還是彼此分離的。在業(yè)界領(lǐng)先的設(shè)計(jì)軟件公司歐特克公司位于舊金山的總部,我們親自操作了一個(gè)可調(diào)式扳鉗的打印過(guò)程,當(dāng)然是整體打印,不需要組裝。

 

  這個(gè)扳鉗是由塑料打印而成的演示產(chǎn)品——但3D打印機(jī)也可以使用金屬進(jìn)行打印。歐特克公司的首席執(zhí)行官卡爾·巴斯(CarlBass)是增材制造這個(gè)迅速發(fā)展領(lǐng)域的愛好者和實(shí)踐者。我們?cè)谒墓菊箯d進(jìn)行參觀時(shí),看到了陳列柜里展示的各種各樣的產(chǎn)品和項(xiàng)目,他還向我們展示了一只由他在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)并用3D打印機(jī)打印出來(lái)的漂亮的金屬碗。這只碗的邊上還有精心繪制的格子圖案。巴斯說(shuō),他問過(guò)參與過(guò)金屬加工生產(chǎn)的一些朋友——有雕刻師、鋼鐵廠工人和焊接工等,這只碗是如何制作出來(lái)的。他們之中沒有人能夠說(shuō)出這種格子是如何做出來(lái)的。答案是,通過(guò)激光技術(shù)熔化金屬粉末,然后噴灑在每一層上就成形了。

 

  今天的3D打印技術(shù)并不僅僅用于制造像巴斯的金屬碗這樣的東西。現(xiàn)在,3D打印已經(jīng)被無(wú)數(shù)公司用于打印原型產(chǎn)品和模型部件。它還被用于很多終端零部件——從塑料排氣孔到美國(guó)航空航天局下一代月球車,再到83歲婦女的人造金屬下頜骨。在不遠(yuǎn)的將來(lái),3D打印機(jī)甚至可以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)為有缺陷的發(fā)動(dòng)機(jī)打印可替換的零部件——而不是讓零部件堆放在倉(cāng)庫(kù)里。甚至一些實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目也表明,未來(lái)的3D打印技術(shù)將會(huì)被用于打印混凝土房屋。

 

  在這里所描述的大部分技術(shù)創(chuàng)新都發(fā)生在最近這幾年的時(shí)間里。這些創(chuàng)新都發(fā)生在長(zhǎng)期以來(lái)一直緩慢發(fā)展和提升的領(lǐng)域,在這些領(lǐng)域,最出色的研究思想總是認(rèn)為,技術(shù)的發(fā)展不可能突飛猛進(jìn)。但數(shù)字技術(shù)卻在長(zhǎng)時(shí)期緩慢發(fā)展之后突然出現(xiàn)了迸發(fā),而且這種迸發(fā)出現(xiàn)在多個(gè)領(lǐng)域,從人工智能到自動(dòng)駕駛汽車,再到機(jī)器人的崛起。

 

  這一切是如何發(fā)生的?這是一次僥幸的成功嗎?難道是諸多幸運(yùn)的機(jī)遇匯合在一起,然后在同一個(gè)時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)爆發(fā)?很顯然,情況并不是這樣的。人們最近所看到的數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步確實(shí)令人印象深刻,但它僅僅是接下來(lái)將要發(fā)生的技術(shù)變革的一小部分。這是第二次機(jī)器革命時(shí)代的黎明。

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