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预见:未来世界的3D打印生活

2015年09月10日 10:49中国机床商务网点击:4949

  【中国机床商务网 机床上下游】通常人们会认为,如果一个物种的分布范围较广,那么在面临环境变化时就会有更多的生存优势。但英国一项最新研究说,对地球历史上的生物大灭绝事件进行的分析显示,栖息地域广大的物种在大灾难面前同样脆弱。
  
  科学界一般认为,地球历史上曾出现过5次全球性的生物大灭绝事件,可能的原因包括火山喷发引起的剧烈气候变化、地外星体撞击地球等。许多学者认为,地域分布较广的物种在这种大灾难中存活下来的几率要比那些稀有物种高。
  
  但英国利兹大学和巴斯大学的研究人员却并不认同这一看法。他们对生活在三叠纪和侏罗纪的陆上脊椎动物化石进行了详细分析,结果显示,在约2亿年前三叠纪向侏罗纪过渡时期,曾经发生了一次生物大灭绝事件,地球上约80%的物种因此消失,其中包括那些曾经占有很大地域、分布有优势的物种,比如多种与鳄鱼相近的爬行动物就灭绝了。
  
  据介绍,这类爬行动物曾经在地球上很常见,但到了三叠纪末期就基本因为大灭绝事件而消失殆尽。相比而言,当时还算稀有动物的恐龙却顽强地生存了下来,并在接下来的1.5亿年里统治陆地。而在此后的一场大灭绝事件中,已成为主流物种的恐龙又遭遇了类似的命运,最终让位给其他物种。
 
图片来自百度  
 
  研究人员说,一个物种地域分布广泛,在平时可能会形成不小的优势,有助抵御一些相对较小的环境变化,但是在大灾难时这并不会给物种提供太多生存保障。
  
  参与研究的亚历克斯·邓希尔说,这项研究成果揭示了目前人类活动引起的生物多样性危机可能导致的后果。科学界有观点认为,人类活动正导致第6次生物大灭绝事件,这将影响所有生物而不仅是通常认为的稀有物种。张家伟
  
  未来世界的某天清晨,在“叮铃铃”清脆的闹钟声中,毛小米伸了个懒腰,起床了。
  
  简单洗漱后,她站在穿衣镜前,从浮现的数据库里选择了一张红色连衣裙的照片,于是衣柜里响起了一阵“噼啪”的打印声。一会儿,小米打开衣柜,原本空空的衣柜里出现了一件与照片一模一样的连衣裙,因为是根据扫描自己的身材数据所打印的,衣服非常合身。连衣裙的材质使用了可重复打印的材料,可随时依照自己的喜好重新打印,不喜欢的还可以再换一种样子和颜色。
  
  换好衣服后,小米坐在餐桌前,“今天早上吃个美式早餐吧。”她说。餐桌的智能电脑识别出她的声音,便缓缓打开,做好一盘打印好的人造培根和煎蛋早餐。吃过早餐,她将tri-corder(身体状况测试仪)放入嘴里,几秒钟后她的血糖、血氧、脉搏等数据显示在眼前,一切正常,身体非常健康,于是小米开心地笑笑,走出了家门。
  
  她的房子是通过3D打印技术一次成型的,因此外观平滑,没有板材接缝,车库也是打印在房屋主体上的。车库内有一辆小轿车,车的外观是新近更换的红色打印外壳,小米高兴地坐进车内,按下按钮,扬长而去。
  
  她在3D打印美容院工作,日常的工作就是利用顾客自己的细胞,生物打印一定形状的皮肤组织,从而帮助他们修复身上的疤痕。
  
  未来某个工作日的清晨,千千万万个普通人就这样走出家门,来到工作岗位。
  
  这段对未来生活的展望都离不开一项技术的发展——3D打印。这是一种快速成型技术,正在逐渐被用于服装、建筑、工程、汽车、航空航天、医疗、教育等领域。具体地讲,3D打印技术是以分层的数字模型为基础,运用多种粉末状或液体材料,通过逐层固化成型的方式来构建具有复杂结构的物体。
  
  3D打印过程一般通过熔融沉积、光固化、挤压成型等技术实现。现在,一些具有高价值的零部件,已经开始使用这项技术成型。美国NASA甚至打算将3D打印机送上太空,供航天员随时使用。随着技术的逐渐进步,3D打印机的应用也越来越广泛,其价格也在逐年下降,正在走进寻常百姓的生活,将在我们未来的生活中掀起一场革命。
  
  3D打印机最早出现于上个世纪90年代中期,与普通打印机工作原理基本相近,即内装的液体或粉末材料,通过电脑控制被逐层打印在接收装置上,最后一层层地叠加起来,成为最终产品。但是,现有3D打印技术还存在着一些缺陷,其未来还有着远大的前景。随着社会的进步,4D打印技术、连续液态界面打印技术等大量新理念得到开发。
  
  4D打印的概念早在2013年就已经提出了,即打印出的材料可以随着时间的推移、环境的改变,打印成品可以和水、空气、温度产生互动,从而自动变形。根据设计,材料打印后可以自动折叠成相应的形状,因此可能用于日用商品、生物医疗、航空航天工业等领域。例如,NervousSys-tem于2015年的“运动学连衣裙”上,展示了他们通过该技术打印的“运动学连衣裙”。现有的4D打印所用的材料为可记忆高分子材料,如慢回弹聚氨酯材料等,它的泡沫受外力作用产生变形后,不像一般海绵能够立即复原,而是缓慢地恢复原形而无残留变形,从而使它们所构建的物体“如机器般主动制作,而不是先设定好物体然后再制作”。
  
  而连续液态界面打印技术解决了现有3D打印技术速度慢、表面粗糙的技术缺陷。CLIP技术利用光敏树脂在一定波长紫外线作用下固化,且该过程可以被环境中的氧气所抑制,这两个条件的平衡所完成,可以将打印速度提高数十倍。
  
  未来,3D打印及其相关技术将会继续大踏步发展,应用到我们的衣、食、住、行等各个领域,全面改变我们的生活,提高生活质量。
(来源:太原日报)

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