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3D打印：从想象到现实 [:1700398817]
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打印的饼干里面竟然有图案
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吃千层面最奇妙的感受在于它内部丰富的构造：各式不同的奶酪、蘑菇、内部黏稠的意大利面，以及烘烤后表面上那层硬硬的意大利面。但多食材的打印仍处于起步阶段。
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数年前，当时在康奈尔大学的弗朗茨·尼戈用两种不同颜色的饼干面团打印出了多食材饼干。弗朗茨当时已是一位熟练的面包师，他来自以精细烘烤为傲的奥地利。事实上，他的祖母就因为甜点做得好而远近闻名，即使在糕点美食家云集的奥地利，他的祖母依然称得上是一位出色的面包师。
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弗朗茨的目标就是证明3D打印技术可以用来制造拥有复杂内部结构的物体。弗朗茨的设计方案是想打印出内部藏有惊喜的饼干。最终，就像布兰登一样，他也发现了饼干面团是理想的食材。
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图8–5 内部含有字母“C”的3D打印曲奇
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图片来源：Jeffrey Lipton and Franz Nigl
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这种惊喜可能是当饼干被咬开后，意外出现的内部图案。弗朗茨创建了一个设计文档，并且用两个不同的打印头在Fab@Home打印机上建立了一个实验测试平台，一个含有巧克力饼干面团，另一个含有香草饼干面团。第一批从打印头挤压出来的巧克力香草饼干看起来很不错，表明CAD文档起了作用。但在烘烤饼干时，生饼干在烤箱中迅速变形，融化成没有固定形状的小块。弗朗茨打印出来的饼干味道很好，但看起来像灰色的煤块。更糟糕的是，内部的“惊喜”一团糟，棕白交错，一片模糊。弗朗茨历经了执着的探索，甚至还做了一些附加研究，探索巧克力和香草从打印头中挤出时，是否会表现出以前从未发现的出人意料的材料特性。随后，弗朗茨准备再次尝试。他记得小时候，祖母曾为他做过一种外表松脆的饼干。于是他向在奥地利的家人打电话咨询，在一番解释后，他得到了最接近祖母当年所做的那种饼干的做法。
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信心满满的弗朗茨·尼戈准备好了巧克力香草饼干面团，加载了打印机。CAD文档和Fab@Home打印机完美地完成了挤压和向加热平台传输的工作。接下来挑战来了，烘烤过程中生饼干能否维持内部和外部原有形状呢？令人焦虑的28分钟后，饼干被拉出烤箱。同第一次实验一样，饼干非常的美味，但不同的是，这次的饼干外形并没有走样。古老的家庭配方发挥了作用。
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接下来是更大的挑战：饼干内部的“惊喜”也能保持形状吗？饼干冷却后，弗朗茨迫不及待地咬开饼干，并查看饼干的纵截面。成功了！正如设计案预计的那样，咬开之后的饼干内部完美地呈现着巧克力字母“C”。
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具有内部定制图形的饼干的潜在商业市场巨大，打印好的饼干可以充当信息传递器。或许在饼干内部打印一个新的口令可以帮助IT部门将总部定期更改的密码告知顾客。
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3D打印：从想象到现实 [:1700398818]
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疯狂科学家公司：他们成功了
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并不是所有低成本的食品打印机都使用打印头。一家小型创新公司—“疯狂科学家”的创始人勒诺·爱德曼和温德尔·奥斯卡伊发明了CandyFab，一种用热风机把粗糖融化成岩石般错综复杂形状的3D打印机。这种设计的目标是创造一种利用低成本、可循环食材的低成本食品打印机。
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他们的设计灵感来源于采用激光或光源锁定动力聚合物或金属的工业级3D打印机。CandyFab用热风机融化糖，或者用它的创造者所说的“选择性热风烧结融化”手段融化粗糖。CandyFab制造的产品有着粗糙的石头一样的外表，可能这就是技术专家所谓的低分辨率形态。CandyFab应用了开源代码和商用软件。
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爱德曼和奥斯卡伊用普通的家用设备创造了CandyFab。其中，熔融糖的热风器是价值10美金的空气加热器件，被温德尔在网上描述为“吹风机内加热原件的小妹妹”。他们将加热原件和冷却风扇连到一起，以易于打印过程中的温度调控。接下来将整个装置连接到一个由两个惠普绘图机改装的机械系统。机身是由普通木箱制成的，上面蒙着家用缝纫机缝制的厚帆布。
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图8–6 加热原件熔融糖形成3D形状，不需要附加装配过程
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图片来源：Windell H. Oskay, www.evilmadscientist.com
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我最感兴趣的是CandyFab的测试过程。为了测试加热枪移动的精准性，爱德曼和奥斯卡伊在加热枪下放了一片面包。当加热枪慢慢地在面包片上写出全世界的软件研发者创建新的应用时都会写出的“你好，世界”时，爱德曼和奥斯卡伊知道他们成功了。
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3D打印：从想象到现实 [:1700398819]
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自身量化饮食：你再也不用担心糖尿病和肥胖症了
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在饮食、健康和医疗不断被数据驱动的时代，精确的食品打印机是理想的输出设备。低成本传感器、在线评估工具、低成本DNA测试系统和极大改善的医疗诊断测试，引领了健康保健的新时代，即自身量化时代或者“数字自省”时代。对于那些计算、记录或分析他们所摄取的一切物质的人来说，3D打印机中的食材储存罐是很好的食品运载工具。
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我们的身体是日渐复杂的数据的采集源。自身量化爱好者会在身上装配数据追踪器，用来记录步行距离、心跳、体重、燃烧卡路里和睡眠质量等数值。在即将到来的生物数据计量时代，伴随着私人医疗保健和家用数控食品打印机的出现，将是怎样一种情景！
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