随着科技不断进步，建造房屋的方式也迎来突破。大家知道吗？如今连房子都能「打印」出来！一栋房屋是怎样从无到有被「印」出来的？这项技术还有哪些神奇之处？让我们一起揭开3D打印的奥秘吧！
3D打印房屋的过程
3D房屋的打印原理与小型3D打印机类似，都是逐层堆积加热后的材料，再凝固出先前设计好的立体形状。
❶正式施工前，先由设计师在电脑构建出房屋的三维立体图像。然后根据「打印」机器可喷出的混凝土厚度，将其分成数个横截面。最后，设置机器工作的起点、移动方向、终点等路径指令。
❷ 施工总共需时约数周，期间须由数位工人监督，并对机器下达一些简单指令。
❸ 墙壁打印完后，即可装修房子，并安装水电路和家具等设施。
▲装修后的3D打印房屋。3D打印的优点是比工人的建造速度更快、价格较便宜。而缺点是墙壁的牢固程度有待提升，目前阶段并不适用于建造高楼。（Photo by Lars Plougmann/ CC BY-SA 2.0）
纳米级别的3D打印
在科研领域，3D打印技术更多被用于制造纳米级别的微小物件（1 毫米=1000000 纳米）。2022年美国普渡大学（Purdue University）的研究团队公布了多光子光刻技术，能快速打印出平滑的纳米级物体。
将多条细密的激光聚焦在树脂的某一点，可使树脂瞬间凝固，再不断变动焦点以塑造特定形状，那就是多光子光刻技术。
▲▲树脂是从树木分泌的液体，多用来密封树体伤口。当它与空气发生化学反应，就会逐渐硬化成固态，是制作高分子聚合物（由2种或以上元素组成，且分子数量较多的物质）的优良材料。（Photo by hedera.baltica/CC BY-SA 2.0）
研究团队所用的打印机能实时调整打印的角度和方位，不仅可打印形状复杂的微型物体，还能确保物品的边缘光滑平整。
未来展望
▲3D打印房屋的成功，令科学家进一步设想打印更大型的设施，如高楼和跨河大桥等。（Photo by Diego3336/ CC BY 2.0.）
▲如果能用具有活性的生物材料打印细胞，再积聚成更大型的器官，即可将3D打印技术用于器官移植等医疗领域。（Photo by Patrick J. Lynch,medical illustrator/ CC BY 2.5）
▲纳米级别的3D打印技术如果能广泛用于纳米机器人，或许可进入人体，直接消灭当中的癌细胞，或修复有损伤的DNA。（Photo by National Institutes of Health (NIH)/ Public Domain Mark 1.0）
《自然》（Nature）期刊于2024年发表的文章表示，3D打印技术将在未来的各领域不断创新突破，不过想普遍实现上述的技术，还要很长时间作研究和改进。
(内文插图取自：《儿童的科学》第234期)
