萬物皆可印的 3D 列印，這次盯上了森林

作者 愛范兒 | 發布日期 2021 年 06 月 06 日 0:00 |

當環保越來越受重視，森林危機也引起更多人關注，包括 3D 列印的先驅者。

最近3D列印公司Desktop Metal製造出新技術，表示可3D列印出任何類型的「樹木」，且藉由廢物利用。不僅能回收更多垃圾廢物，還能藉由循環利用木材，減少人類砍伐。以前3D列印主要用各類塑膠和金屬材料列印，現在木頭也能成為列印材料了。

但3D列印的木桌、木椅、木碗，你敢用嗎？

3D列印的木桌、木椅、木碗都來了

新技術稱為Forust，也是Desktop Metal創立的子公司，專門營運新技術發展。技術藉由獲得專利的單程黏合劑噴射技術，可持續生產應用於木質零件。可持續性體現在Forust列印的原材料，這些材料全都是來自木材製造和造紙業的廢棄副產品。

Forust從木材製造收集纖維素粉塵，從造紙業收集木質素，這兩種材料透過高速3D列印，直接製造出木質成品。所以不是完全還原一整棵樹，而是列印出「模仿」真實樹木的產品。廢棄木料，從此也能成為精緻、美麗、有用的東西。

列印過程中，經特殊處理的鋸末會散開來，人們藉由CAD軟體及操作設計，讓無毒且可生物降解的樹脂黏合劑接合材料。

這能讓列印出的木材和傳統木材一樣的硬度和功能。特別的地方還在於，人們可用數位技術模仿任何類型的樹木紋理。只要在後台設計好木材列印的每層數據，就能隨心所欲印出紋理。可印出紫檀木、水曲柳、斑馬紋、烏木、桃花心木等，還支援各種木材染色劑，染成對應樹木的顏色。

Forust首席執行長Andrew Jeffery表示，Forust提供幾乎無限的設計靈活性，更接近真實樹木材質，並有更多創造自由。列印完成後，人們可按照傳統木製產品，打磨、鑽孔、染色、塗漆、拋光等。

目前，人們可使用Shop System機器或RAM 336製作木製品，有緊湊、高速、單程列印引擎等特點，很適合批量列印中小型木質零件，配備機械手臂的Forust3D列印工具最大能列印180×90×30公分的木製品。

Desktop Metals首席執行長Ric Fulop認為，這項技術各行各業都能用。如建築領域，可製造地板、屋頂；豪華內部裝修部件領域，可做汽車、遊艇及高級住宅有異國情調的稀有紋理裝潢素材；家具可做成櫥櫃、桌椅、門；家居用品可做成花盆、雕塑、相框、碗筷等。他們也展示一些設計樣品，包括各類家庭用品如器皿、碗、籃子、托盤。

Forust商店頁面，已可購買列印好的現成產品，第一批產品是瑞士工業設計師Yves B é har設計，但價格不便宜，一個托盤就要20美元（約新台幣552元）。隨著首批產品推出，Desktop Metal也為建築師、設計師、製造商提供木製產品生產的新方式。

高效、實用、可自由設計，當然最創新也最重要的是環保。

3D列印木頭真的環保嗎？

3D列印木頭的風潮才剛露頭角，無法有具體數據判斷結果。不過回到3D列印木頭本身看看影響性。

3D列印木材早在2013年，就有名為FormFutura的公司創造過類似產品，名為LAYWOO-D3，材料是40%再生木材，其餘部分是黏合聚合物，但更像木絲堆疊，缺乏真實紋理，密度也不夠。

之後幾年，也有麻省理工學院科學家開發實驗室培養的特殊木質細胞，弗萊堡大學研究人員開發環境友善的木質3D列印材料，但要不就是研究處於起步階段，要不就是產品很難和真實木材媲美。

Forust的確是具革新意義的改變。對環保的改變主要有以下三點：

一是用木材廢料再現原木品質和紋理，讓纖維素和木質素成為持續資產。

二是自由創建複雜或獨特的木材設計，可避免複雜木材設計的流線型生產。

三是按需生產，製造商、設計師甚至消費者都可提交自己的列印客製設計、訂購樣品和尋求大批量合作夥伴，並大規模、長期生產產品，最大程度減少材料浪費、現貨庫存，以及運輸污染。

第一點想法抓住森林砍伐的痛點，木材浪費是嚴重問題。The Balance網站報告指出，垃圾掩埋場所有垃圾有10%是木材廢料，2010年產生7,060萬噸城市木材廢料，且還在增長。Desktop Metal表示如果人們買3D列印的木製產品用壞了，還可回收，再列印成新產品。

他們希望木製產品壽命結束後，用戶有兩個選擇，一是像其他木製產品丟掉，將隨著時間推移生物降解，另一種就是藉Forust將材料重新用於未來產品。

我們的願景是創造真正的循環製造過程。

且這種技術讓可持續製造和具成本效益的木質產品，代替很多塑膠和聚合物，這樣也能減少各領域塑膠製品生產。不過回收木材廢料的成本還需要深究，紋理製造過程的精細程度、​​木材廢料多次利用後的品質，依然需要大量產品檢驗後才能確定。

第二、三點提到的生產過程，Forust也還有問題。如收集到廢棄木料後，轉化為木粉的過程，通常也需要消耗化石燃料等能源，如果使用木材廢料本身，廢料可能也會燃燒到膠水、油漆、有毒塗料等物質，然後將二氧化碳和毒素排入環境。

ZDNnet指出，從廢棄紙漿提取木質素，也要使用諸如二氧化硫、硫化鈉和氫氧化鈉等有害化學物質，或花費較高成本研磨後，透過二噁烷／水提取，然後用溶劑純化。所以將廢物木料變成可回收材料的過程，也有諸多破壞環境的部分。這也是可持續發展一直以來的挑戰──創建可持續的解決方案，通常也需要另一個不可持續的過程推動。

數據顯示到2027年，全球成品木製品市場將達1.8兆美元，需求下Desktop Metal是第一個將3D列印技術大規模商業化的公司。他們正將始於樹木的減法業，轉變為始於升級回收木材廢料的增材業。

不過未來是否實現Desktop Metal的願景，或他們願景只是商業鼓吹，還得持續觀望。

3D列印，還能給生活帶來什麼新改變？

列印玩具、列印鞋底、列印橋樑、列印房子、列印火箭……3D列印似乎無所不能。

這個出現在1990年代中期的技術，開始只是由電腦控制，快速把液體粉末等「列印材料」一層層疊加，然後把電腦藍圖變成實物的裝置。1986年，美國科學家Charles Hull開發第一台商業3D印刷機；1993年，麻省理工學院獲3D印刷技術專利；2005年，市場首台高清晰彩色3D列印機Spectrum Z510面世。

當時人們對3D列印抱有無限期待和幻想。3D列印的確沒讓人失望，雖然速度發展並不快，但每次新成果足以令人耳目一新。如2010年11月，美國Jim Kor團隊列印出世界第一輛3D列印汽車Urbee，2011年6月6日，全球第一款3D列印比基尼出現，2011年7月，世界第一台3D巧克力列印機來了。

從建築、家居、美食、醫療到武器，3D列印在很多領域都開始運用。3D列印也曾視為引領第三次工業革命的技術，但3D列印風潮來得快去得也快。2016年左右，很多3D列印公司紛紛倒閉，AI和區塊鏈迎頭趕上。

風潮過後研究人員並未受影響，依然持續研究3D列印的新可能。

2019年4月15日，以色列特拉維夫大學研究人員以病人自身組織為原材料，3D列印出全球首顆擁有細胞、血管、心室和心房的「完整」心臟。當時這顆「心臟」可收縮，但無法像正常心臟一樣搏動泵血，去年明尼蘇達大學研究人員又藉由新型生物墨水加上3D列印技術，創建有腔室、心室、血管結構、可泵血的心臟。

生物3D列印，讓我們看到3D列印的無限潛力，雖然真正器官移植還需至少十幾年才能確認能否用於人體，但技術發展瞬息萬變。3D列印很多技術尚在研究，4D列印就興起了。4D列印其實就是3D列印技術升級，是將「可編程物質」和「3D技術」結合，讓3D列印物體有一定機械運動能力，能在外界刺激下改變形狀或結構。

這些「列印界」新技術，讓我們看到希望，不過依然感覺有點遙遠。而3D列印風潮後的企業，就在不斷嘗試讓3D列印技術更現實。

3D列印公司Icon和當地非營利組織New Story共同開發3D列印房屋，今年就有新主人：70歲高齡的流浪老人Tim Shea。這棟用混凝土3D列印房屋的造價只有1萬美元，低成本、便捷性、舒適性將為全球更多流浪人口帶來慰藉。

不過除房屋建造、生物組織等特定領域，大部分普及的3D列印材料，依然是金屬或塑膠等可黏合材料。最新的木製材料，讓我們又看到3D列印進入日常的可能。接下來，3D列印還將從單一列印材料走向多種材料並行列印，將讓3D列印機賦予產品更多元功能、更智慧的體驗、更複雜的系統。

這也將讓3D列印產品更貼近每個人的生活。

附圖：▲ Spectrum Z510。
▲ 3D列印汽車Urbee。

資料來源：https://technews.tw/2021/06/06/3d-printing-forust/

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轉錄一個無良冷血菁英主義混帳所寫的文章
內容雖然討厭，但卻是句句實話

又被沒良心的 子迂的蠹酸齋的齋主點名了，身為一個專業模型工作者，我來分別由兩個面向稍微談一下。

在臨床端，稍微瀏覽一下最新的期刊都可以發現，無論是技術還是材料都是往容易使用、簡單、好操作、容易學習、技術敏感度低、成本低、養成時間少等等等的方向前進。在以往，一個模型工作者要能對整個治療有大概而正確（主流正確）的認知、比較熟練的基本技巧、能解決大部分狀況、能識別每個case的風險性，這樣的養成時間約要3~6年（當然有些人天賦異稟，在此不去說他）。然而，因為種種技術和材料的進步，讓許多從業人員不用再經過這樣艱苦的學習（我受訓的時候，租屋的床只是拿來睡覺的，如果有覺睡的話）。私心來說，我當然不希望這些平易近人的技術廣為流傳，壟斷永遠是專業人士的最愛（笑）。但換個角度想，如果這些技術普及，能讓大多數的醫師不用再被壓榨個3~6年，就能穩定產出品質良好、價格上又容易被病人接受的產品和治療。

那從另一端，也就是技工端來說。這邊我要糾正齋主所說的一點，技工端部份還沒有到處處電腦化、機械化的程度，還是有大量需要人力資源的地方。但不可否認，整個技工開始往自動化、電腦控制化的道路正在加速行進。很少有具有前瞻性、野心、和抱負的技工所不會去認識個CAD/CAM、3D print、數位比色等等的新技術。理由同樣：都在期許這些新技術可以快速創造出更穩定、剩省錢、更有效率的產品，而最終受惠的絕不只有技工而已。

那跟這次某冰的奇文有什麼關係呢？

說實在，如果某冰是拿什麼勞資協商的勞方弱勢、勞檢程序繁雜不夠迅猛、資方受懲不足達不到恐嚇目的等等，其實我沒什麼意見，因為也確實，一個法律要能被確實執行，並且有國家力量的強制力，這個法律以及制定法律背後的目的才「有可能」達到。（雖然海耶克不一定會這麼同意就是了）

但某冰提到「因為修法的關係，讓雇主有條件可以不用僱用這麼多人，然後這些多出來的人力會失業，所以是惡法」（大意如此），這句話我就有意見了。

首先，如果雇主自認為人力太多，成本太高，不小心手滑砍了太多人（假設也沒幫留下員工加薪）。這完全符合壓榨人力的條件吧，那會發生何事？一，員工森77，二，營業績效下降。員工森77可能老闆不在意，新鮮的肝有的是（啊....沒把培訓成本算入）。但營業績效下降，這可直接關係到老闆收入啊，全天下有哪個老闆這麼死心眼為了那一兩個人的薪水而讓自己店面經營出現問題呢？

再者，如果雇主自認為人力太多，成本太高，精算之後把他認為不必要的員工砍掉，到頭來經營績效也沒下降，生意依然OK，那這群被砍掉的人就可以算是「效率低、而要被釋放出去」的人力。

如果認為這樣的釋放人力是對勞工壞、甚至是一種社會倒退的話，事實上，整個世界文明的演化就是不斷使各式各樣的人失業（因為總是有各式各樣的技術來取代這些人），因為整個世界文明的演化就是希望以更好的效能（這邊的效能包含人力資源的使用方式、成本的精算、資源的取得等等）盡可能提高生產。誇張一點說，現代社會形成的根源就是「逐利而行」。

回到我們行業的例子，我們種種的科技和進步所求的方向大抵是：讓更多「素人」（或者說不用受太多訓練、成本較低的人力）可以使用、進行更穩定而品質更好的產品；也可以讓許多從業人員可以花時間在其他領域更精進充實自己。

因為有了更容易使用的技術，首先是一群模型業者花更少的時間做出很好的產品，這些模型業者就可以把多餘的時間精進其他技術，或者豐富自己的生活。技工端同理可證。但這之中所產生那些可能會有失業風險的從業人員，他們就必須學習更尖端的技術才能在業界佔有一席之地，但他們卻也托了那些讓他們失業的新技術的福，有許多領域不再是高不可攀的門檻，使他們得以入門。

放到歷史上更顯著的例子，俺在上一篇留言的耕耘機和起重機就不說了。曾在《羅輯思維》中聽到一個笑話：「如果馬可以投票，那汽車肯定不會出現。」過去馬車是只有有錢人家才能擁有的東西：首先你需要一匹馬，馬在前現代社會是個多貴的資源大家有興趣可以查查看。另外你還要一個訓練有素的馬車伕，再來你還需要一輛馬車，那些馬車另外需要的軛、鞍、馬蹄鐵等等消耗物（喔，馬也是一種消耗物）就更別提了。普羅大眾哪可能支撐起這樣的移動消耗？所以在過去，絕大多數的農民無法脫離自己生長地方圓幾十公里是完全可以想像的事情。

而汽車的出現，讓普羅大眾瞬間憑空長了一雙腿（嫌雙B貴，印度有個TATA汽車，一輛2000鎂，有需要打這個ㄉ(ryu))，可以用更快速、更舒適、更低廉的價格前往遠方，不只是旅遊，還是去尋找各種機會。這時，馬車伕的失業好像也就不算什麼，也沒有人會去幫他哭爹喊娘。

這時一定會有人抗議：「你講的是技術進步造成的人力釋放，和人力壓榨造成的人力釋放根本不同」。第一，人力壓榨的話，請回到前面，哪個老闆這麼死心眼，那他被市場淘汰活該。第二，在自由社會裡面，流動的人力永遠會碰撞出機會—我知道這裡一定有人大罵我冷血、罵我資源重整豈只是兩張嘴皮碰碰的事？但我很抱歉，罵我也不能改變事實—比如說種種藝術創作，難道是市場上本來就欠缺的東西嗎？而商業的競爭永遠都在比較誰能控制成本、誰能創造價值、誰能擴大市場、誰能提高質量，正是這四者匯集形成的資本市場和現代社會，我們才有這麼多平價而舒適的科技可以享用。

如果看官到這裡還是堅持罵我冷血，那我也只能認了，身為一個隨時戰戰兢兢、必須不斷在各種領域充實自己的模型工作者，我也很想社會就此停滯，大家最好都不要去學新技術，新技術都在我手上，錢都我賺，但這就不是現代社會的演化方向。

講到最後俺來提個兩個有趣的事情，一個是俺最近迷上的粉專 地獄普拉斯 的段子：

「為什麼軍公教加薪會被罵肥貓，民間企業加薪就是良心企業？」
「當老闆跟當員工的心態不同。」

第二個是我前陣子在讀巴斯夏《論法律》中的名句，極盡譏諷之能事：

社會主義分子說到「民主」時，他們對人類給予了無限的信心。但是當他們說到「社會」的時候，他們又將人類視為比泥巴好不了多少的東西。