和传统技术不同， 它是一种逐层制造技术， 又称增材制造技术 。 字面意思， 就是制造过程中材料是往上加的 。 而传统的减材制造技术， 如车、铣、刨、磨等， 材料是往下减的 。
这使得它能够轻而易举地制造一些具有复杂结构的物件 。 因为使用增材技术， 无论多么复杂的模型， 只要将它“拆解”成薄片， 使用计算机控制， 将熔融状的材料（或其他可以进行薄片成型的材料）一层一层往上堆， 就可以做出来 。
计算机控制3D打印成型过程（点击看动图） |来自网络
比如下面这对棋子， 国际象棋的王和后 。 左边的形状相对简单， 用传统减材技术， 拿两根圆柱用车床沿着外轮廓划一圈， 就算完事 。 但右边的那一对， 就难办了 。 除非大神级工匠， 一般人做不出来， 造价也会相当昂贵 。
普通棋子（左）和3D打印棋子（右） | 作者供图
但用3D打印技术， 价格就很公道了 。 因为只要把熔融的材料从底部开始， 一层一层往上涂抹， 再冷却固化， 就可以完成 。 成本和打印一对简单的棋子相差不多 。
这种不受复杂度限制、极其灵活的制造方式， 极大拓展了设计师的思路 。 从观赏性的模型， 到工业应用， 不一而足 。 近期风靡的“神笔马良”， 就让不少人大开眼界 。
3D打印工艺品（上）和3D打印笔作品（中下） 。 | 素材来自网络
但琳琅满目的设计， 也让人产生了审美疲劳 。 既然3D打印如此简单， 那打印出多复杂的结构， 都不足为奇 。
但万万没想到， 科学家将这种特性， 延伸到了材料性能调控领域， 为3D打印赋予了全新想象空间 。
用网红技术打印古法钢坯
在该新研究中， 来自德国马普所的科学家， 通过激光控制熔融金属， 喷涂出了类似古代大马士革钢的微结构 。 激光用来加热金属， 并且可以实现准确升温和降温， 就像古代工匠的手法被精密的机器取代 。
实验得到了漂亮的花纹， 说明做出的钢坯确实有大马士革钢的“味道” 。 并且， 它的机械性能比传说中的大马士革钢还要好 。
3D打印的大马士革钢 。 由计算机控制高速冷却和循环再加热等热处理过程， 实现特定合金微结构 。 | Max Planck Society ? Frank Vinken
这块钢具有1300MPa的拉伸强度和10％的伸长率 。 MPa是个压强单位， 相当于10个大气压 。 所以这块钢的拉伸强度达到1.3万个大气压 。
一般普通钢筋的拉伸强度在370~630MPa之间， 这块钢的抗拉能力是普通钢材的2~3倍 。 按照普通成年男子极限硬拉力70kg计算， 如果想把一根8毫米直径的3D打印钢筋拉断， 大约需要95位男士齐上阵 。
如果怕站不下， 还可以换成世界第一大力士， 只需要14位就够了 。 但是这样的大力士， 地球上只有一位 。
其实， 不仅仅是钢材料， 钛合金也可以通过3D打印形成精细结构， 使得其抗弯强度提高25% 。
当然， 这是另外一项研究， 时间更早一些， 当时也曾引起轰动 。 美国因此做倒闭了好几家公司， 后来我国王华明教授做了出来， 并因此评上了院士 。
更多应用， 更多想象
仰赖精准的数字化控制， 3D打印不仅能提高钢材机械性能， 其强大的微结构控制能力， 也已被应用于更多领域 。 甚至因为不用做复杂的金属热处理， 在其他领域早已大放异彩 。
例如， 利用3D打印加工的光子晶体， 可以对某些特定的光进行吸收， 以及提高二极管的发光效率， 未来还可以用在智能皮肤上， 这种皮肤可以像变色龙一样， 随着环境而改变颜色 。
利用3D打印技术还可以直接在直径不到200μm（约为头发丝粗细）的光纤顶端制造内窥镜， 精密程度叹为观止 。
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