隨着科技不斷進步，建造房屋的方式也迎來突破。大家知道嗎？如今連房子都能「打印」出來！一棟房屋是怎樣從無到有被「印」出來的？這項技術還有哪些神奇之處？讓我們一起揭開3D打印的奧秘吧！
3D打印房屋的過程
3D房屋的打印原理與小型3D打印機類似，都是逐層堆積加熱後的材料，再凝固出先前設計好的立體形狀。
❶正式施工前，先由設計師在電腦構建出房屋的三維立體圖像。然後根據「打印」機器可噴出的混凝土厚度，將其分成數個橫截面。最後，設置機器工作的起點、移動方向、終點等路徑指令。
❷ 施工總共需時約數周，期間須由數位工人監督，並對機器下達一些簡單指令。
❸ 牆壁打印完後，即可裝修房子，並安裝水電路和傢具等設施。
▲裝修後的3D打印房屋。3D打印的優點是比工人的建造速度更快、價格較便宜。而缺點是牆壁的牢固程度有待提升，目前階段並不適用於建造高樓。（Photo by Lars Plougmann/ CC BY-SA 2.0）
納米級別的3D打印
在科研領域，3D打印技術更多被用於製造納米級別的微小物件（1 毫米=1000000 納米）。2022年美國普渡大學（Purdue University）的研究團隊公佈了多光子光刻技術，能快速打印出平滑的納米級物體。
將多條細密的激光聚焦在樹脂的某一點，可使樹脂瞬間凝固，再不斷變動焦點以塑造特定形狀，那就是多光子光刻技術。
▲樹脂是從樹木分泌的液體，多用來密封樹體傷口。當它與空氣發生化學反應，就會逐漸硬化成固態，是製作高分子聚合物（由2種或以上元素組成，且分子數量較多的物質）的優良材料。（Photo by hedera.baltica/CC BY-SA 2.0）
研究團隊所用的打印機能實時調整打印的角度和方位，不僅可打印形狀複雜的微型物體，還能確保物品的邊緣光滑平整。
未來展望
▲3D打印房屋的成功，令科學家進一步設想打印更大型的設施，如高樓和跨河大橋等。（Photo by Diego3336/ CC BY 2.0.）
▲如果能用具有活性的生物材料打印細胞，再積聚成更大型的器官，即可將3D打印技術用於器官移植等醫療領域。（Photo by Patrick J. Lynch,medical illustrator/ CC BY 2.5）
▲納米級別的3D打印技術如果能廣泛用於納米機器人，或許可進入人體，直接消滅當中的癌細胞，或修復有損傷的DNA。（Photo by National Institutes of Health (NIH)/ Public Domain Mark 1.0）
《自然》（Nature）期刊於2024年發表的文章表示，3D打印技術將在未來的各領域不斷創新突破，不過想普遍實現上述的技術，還要很長時間作研究和改進。
(內文插圖取自：《兒童的科學》第234期)
