3D打印在食品上的应用

二、3D打印技术能让建筑设计发生什么变化？

首先让我们了解一下，3D打印是怎样实现的？

1、3D打印机打印食品

3D食品“打印机”，顾名思义人们可以借助该打印机打印出各种食品。目前价格大约在上千欧元，随着技术的逐渐成熟，价格也有望大幅降低。

该3D食品“打印机”由控制电脑、自动化食材注射器、输送装置等构成，利用巧克力或其他食材为原料进行打印。

电脑中储存了上百种立体形状，你可以从中选择自己喜欢的造型，然后点击“打印”。待注射器喷头将食材均匀喷出来后，就能够“打印”相互立体的小点心了。这些食品会以你期待的形状问世与你见面。

3D食品“打印机”会为人们生活带来哪些变革呢？首先制作食物将变得简单，不必再守在厨房，笨拙的切割、烘烤或烹饪，能够快速、便捷的打印出想要的食品。不可思议的是，该打印机能够帮助人们从食品中提取蛋白质，“打印”成高蛋白食品，更加环保。

2、肉类3D打印机

科学家使用创新3D打印机技术在实验室培育出人造肉，鲜肉组织可在糖类物质构成的框架上生长，口感与真肉十分相近。

宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)的研究人员已经发现糖类的3D打印模板以及上面生长的肉类，这项技术可以生产出带脉管组织的人造器官。

血管依附于糖“框架”生长，肉就围绕着这些血管从内向外生长。这种技术能够培育出具有真实肉纹理及口感特点的人造肉，由于3D打印技术取得了阶段性的突破，在实验室生产出与真肉风味无异的人造肉的这种想法已经近在咫尺。

3、3D打印用于医疗移植的人造器官

来自宾夕法尼亚大学的研究人员已经发现糖类的3D打印模板以及于上面生长的肉类这项技术可以生产出带脉管组织的人造器官。其工作原理是将肉由内向外“打印”出来，这样便于先“打印”出脉管系统，从而使得肉可以围绕着这些脉管系统生长。

3D打印机生产人造血管：现在人造器官的研究已经相当可观了，但是出现了一个难题：如何在里面架构血管以输送营养物质并排泄代谢废物。德国的一个团队目前找到了一种解决方案：用3D打印机打印一些毛细血管出来。

研究人员用细胞介质冲洗人造血管

打印使用的特殊油墨含有高分子聚合物以及生物分子，这样可以减弱排异反应。而通过一系列化学反应，将打印出来的血管转变成具有弹性的固体材料，这样研究人员就能精确构造毛细血管。尽管这样已经非常精密了，研究人员仍需要预备额外的一层物质来架构精细的羽状血管。制成的毛细血管将成为细胞的依凭，形成最里层的内壁。将人类血管细胞注入到该脉管网络中，它会自发地产生新的愈伤组织，这与机体内血管生长方式几乎无异。

3D打印--快速成型技术

看了上面三个案例，大家可能会明白，3D打印实际就是快速成型技术的应用。快速成型技术是特种加工技术中具有代表性的一种，被认为是最近20年来制造领域的一次重大突破，是目前先进制造领域研究的热点之一。它是集数集数控、机械CAD/CAM技术、激光加工、新材料科学等多种新型技术为一体的新技术。

4、3D打印让3D效果图设计师和模型制作师深感危机

看了第一节介绍的3D打印的精细案例，联想到我们建筑设计行业，大家可能立即想到的就是模型制作和3D效果图！

模型制作和制作3D效果图源自于建筑师的手勾草图，它的初衷是建筑师矫正造型的一种手段，但是随着建筑越来越复杂，人类对造型效果的要求越来越高，模型制作和3D效果图从辅助设计手段变成了一种纯表现手段，而且美轮美奂的模型和3D效果图的制作成本和制作时间也不菲，因此一般不到设计最后阶段，建筑师也不会使用。

现在，3D打印提供了一种与现在流行的3D效果图、建筑模型等传统的建筑造型表现方式不同的、全新的操作模式。它将让模型作为建筑师矫正设计的手段这一初衷获得新生。据Omote 3D公司官方网站显示，整个建筑模型制造过程分为三个阶段：拍照、建模、打印。这种操作方式比用软件画图、按照图纸仿形雕刻更精确、更快捷。

更深一步，3D打印技术的作用不止是用于矫正设计、表现设计，它可能会渗透到我们建筑师设计过程中的任何阶段，甚至包括市场开发和物业运营阶段。

比如：在市场开发阶段。在大多数项目中，当业主把他的需求一知半解的告诉给你的时候，建筑师就需要勾勾画画，把你对项目的理解，你的设想清晰简洁地表达给业主，当然很多时间他不一定看得懂，听得懂，因为通过看2D图想象3D空间确实需要经过训练和经验，所以只能用一些“意向图”来表达共同的想法。这时要是有个模型就好了，大家可以围绕模型说三道四。3D打印模型在这一点上就非常有用。它的优势在于可以有效传达想法，同时保持跟进鼓励讨论和新的改变，这对发展客户关系是大有裨益的。

在方案初始设计阶段：3D打印模型可以制做建筑物地形或者大的环境背景。建筑从来都不是自成一体的，它是存在于大的环境之中的。好的设计总是能恰当地回应着其环境或背景。尤其在做城市综合体、交通综合体等这种大体量建筑群，需要研究新的“大块头”建成后会对周围的建筑和城市空间有何影响？在办公室里我们怎样向客户展示我们的设计是如何改变或者改良了都市规划呢？最好的漂亮做法就是利用提案中项目地址的可拔“插头”3D打印现在地址（环境模型）的模型。这样我们便可制造多个设计迭代插头，用以在环境模型内转换。使用3D打印机的极大优势在于，只需编辑以往的插头电脑模型而不要从头制造每个插头。

提交方案成果阶段：

每个设计阶段的任务终将形成一个连贯一致的设计，包括方案，成本，准则合规等所需要求。勿用多说，我们如果用3D模型完成我们的空间、环境设计成果，就相当一个缩微版的建筑与环境原型再现，那你认为业主和公众的接受度如何。这样做又能避免多少因为设计者的忽略造成的失败建筑！

项目技术设计和营造阶段：

随着建筑项目的开展，3D模型的辅助设计功能也随着改变。项目的大“主题”已定，我们接着讨论的都是项目的技术设计和细部处理、风格展现等问题。比如内饰、外饰的材料、风格、空间内部的陈设和装饰物品，都可以较现在更加深化细致。比如，你可以使用3D打印机为诸如龙头装置甚至定制的21"铁艺灯等建立1:1大小的模型。如果这些装置业主都要求定制，那3D打印就是客户确定是否产品为其所需的唯一方式。