从三D打印技术联想希格斯海格子

从三D打印技术联想希格斯海格子

3D打印技术又称三维打印技术、三维印刷--3DP工艺、三维喷涂粘接成型机、喷墨式三维打印、添加制造仪器，等等、

三维打印技术联系希格斯场的神秘，最终能让任何人──无论是“科研农民工”还是农民工都能了解希格斯海度规拥有的希格斯格子的秘密。3D打印技术出现在上世纪90年代中期，它与希格斯海虚拟的希格斯格子功能相似，有类似普通打印机的工作原理：3D打印技术是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置，打印机内装有液体或粉末等“印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“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。

三维打印技术是现实的希格斯海的希格斯格子或格点，这种盒子里的工厂的“希格斯海格子3D打印机”，可以用几分钟内用塑料制作成任何3D物品，用户只需要从电脑上下载设计好的3D图传输到机器中，然后这台机器就可以把一缕缕塑料材料加热到200摄氏度拍摄到机器内的平台上，一层层的制造商品，多余的塑料会通过一种化学洗剂被清洗出去，最终喷射出成品制造出盒子、管子和栩栩如生的玩具人物。而且像“添加制造仪器”的3D打印机，是一种电子束无模制造器(EBF3)，制造过程中使用一种电子束，双线连接计算机系统，可在数小时之内利用EBF3制造工具组件，可以让太空探索者随时、随地，依据意愿制造物品。这种EBF3的作用有点儿像远程机械商店，拥有它将不需要发送工具和太空飞船部件。这种3D打印物品的紧密容限度将成为零重力环境下至关重要的因素。

三维打印技术是上世纪90年代开始逐渐兴起的一项先进制造技术。美国麻省理工学院Emanual Sachs等人1989年研制的三维印刷--3DP工艺，已被美国的Soligen公司以DSPC名义商品化，用以制造铸造用的陶瓷壳体和芯子。3DP分为三维喷涂粘接成型机和喷墨式三维打印。三维喷涂粘接原理采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金属粉末。所不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的，而是通过喷头用粘接剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接剂粘接的零件强度较低，还须后处理。先烧掉粘接剂，然后在高温下渗入金属，使零件致密化。提高强度。三维喷涂粘接适合成型小件；工件的表面不够光洁，需要对整个截面进行扫描粘接，成型时间较长；采用多个喷头。

瑞士苏黎世大学的研究员克里斯托弗·佐里科夫作为使用三维打印机开展科学研究的先锋人物，早在20年前就开始使用一台三维打印机模型进行研究。他将打印出来的模型和计算机图片上的模型前后交换，计算机模型非常容易计算体积或将骨头碎片拼接在一起，没有重力会导致它们下落。使用这些虚拟的物理学模型更适合查看碎片如何各就各位，放置在什么地方合适。这些模型会为科学研究提供重要的信息。如果打印出一个蛋白质，该蛋白质周围有一个了弯曲的空白空间“通道”从中穿过。在计算机屏幕上，这个导管很难发现，从模型一边吹进的气流从另一边出来，才知道这个通道的存在。在计算机上做这些事情可能需要编写很多新代码才能完成，但使用这种打印出来的模型，一串字符就可以搞定。目前凭借这项技术，人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。美国科学家还研发出了能打印皮肤、软骨、骨头和身体其他器官的三维“生物打印机”。而且三维打印技术让物理模型也可以为大多数人所拥有。打印机打印出的塑料钟表挂在墙上，钟就开始滴答滴答地走动。

三维打印机的打印“墨水”并不局限于塑料。生物学家们一直在尝试用打印机打印出人体细胞或单个细胞或能够自然结合在一起的多细胞团。这些技术已经成功地制造出了血管和能够跳动的心脏组织。一种新研制出的三维打印程序，通过将反应容器作为打印素材，能按需求设计打印出化学产品。用一台商用三维打印机装上开源的计算机辅助设计软件就能生产出各种“反应件”，可合成各种有机和无机物。三维打印的工作原理是，首先研究人员将设计蓝图从电脑中调出，并将其显示在电脑屏幕上，然后根据需要认真调整颜色和外形，最后按下打印键，打印机就开始飞速工作，打印出所需要的物品。在用三维打印机打印物品的过程中，材料是一层一层地不断增加上去的，因此，三维打印技术也被称为“快速成型技术”。