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/
構樹造紙 在 龍貓大王通信 Facebook 的最佳解答
【大王的 Podcast 線上課程《 #日本藏在細節裡 》上線啦!】
先前在 8 月上架了 #1號課堂 錄製的全部 20 集 podcast 之後,後來我又再加寫並錄製了 13 集內容,去除掉時事成份比較高的 3 集內容(例如鑽石公主號到現在還沒收到的燒賣),現在以 30 集錄音課程的方式推出嘍!
課程:https://classone.cwgv.com.tw/course/C202010220231476695
這從未公開的 13 集內容,包括了:
「日本傳統文化與工藝」:
《02 不只是泡澡:錢湯、超級錢湯與健康中心構築的日本澡堂文化》
《05 一張和紙飛向全世界:和紙職人如何維持百年手工造紙傳統?》
《06 用高級毛筆洗嬰兒、網購神社專用和蠟燭,為日本傳統工藝找到新生命!》
我很喜歡澡堂,而日本的澡堂是我第一次在外頭袒胸露體,但是日本澡堂不只是洗澡而已,你知道「錢湯」、「超級錢湯」與「健康中心」是什麼樣的泡澡設施嗎?你知道日本泡湯的混浴歷史嗎?這一集可以告訴你這些答案。
日本傳統手工藝如今面臨嚴重的挑戰,加上該死的武漢肺炎疫情,讓藝品產業更難生存,這些是日本職人的小故事,告訴你他們對於這些技藝的堅持是什麼?他們如何思索逃出困境的方法,以及他們如何做出行動,讓手工技藝進化到下一個境界?
「日本振興地方經濟的創生策略」:
《01 來去鄉下住一晚:振興觀光的日本古民家,想要擺脫廢墟的命運》
《03 日本的設計人孔蓋風潮:這片土地的驕傲,也許就在你腳下》
《04 島根縣的華麗轉身:從人煙稀少的偏鄉,轉變為高歌愛情的緣份之國》
「職場」
《08 大人的祕密基地:在孤獨與熱鬧之間的小小綠洲》
《17 企業戰士的興起與滅亡:為公司鞠躬盡瘁、死而後已,很值得驕傲?》
《18 封刀江湖的困境:日本暴力團成員退休之後該怎麼面對封鎖重重的社會? 》
祕密基地是日本成人之間這十年來很受歡迎的話題,還有人出了本《男の隠れ家》=《男人的祕密基地》,是不是光看標題就很心動?這一次我來介紹久保田利伸——沒錯,就是號稱「最黑的日本人」、「日本 funk、soul、blues 健將」的久保田(或者你會說「長假的那個主題曲啦」XD);還有人稱「怪優」(很怪的演員)的竹中直人這兩位創作者。我要介紹久保田利伸如何進入音樂界、還有竹中直人在演藝事業上的困境、以及他們如何利用各自的祕密基地、讓他們能夠走出工作不順的低潮期。
之前我在FB上看到有人分享黑道老化的新聞,真糟糕,大王先前就寫了呀,就是這篇朝日新聞報導日本黑社會份子步入老年後的生活問題,這篇順便介紹了日本黑道與政府多年來的較勁歷程、以及日本政府如何透過暴力團管制法壓制黑社會發展,是我寫得很開心(但內容很悽涼)的一篇。
「娛樂與演藝圈」
《07 積木崩壞:民營電視台史上收視率最高的日劇,是一齣虛實難辨的荒謬悲劇》
《25 中老年偶像巨星綾小路君麻呂:讓阿公阿婆們一起嗨一下》
我終於找到機會來談談《積木崩壞》:這是日本民營電視台史上收視率最高的日劇,對,不是《半澤直樹》、不是《家政婦女王》,而是如今已沒人提起的《積木崩壞》。台灣人不提,因為沒看過,但日本人也不太提,因為太獵奇又悲傷——你知道這種玩意最符合大王的口味了。我大概 15 年前就說過要寫了,這一次終於有機會,從頭到尾介紹這套日劇背後的真實社會事件,以及日劇沒演的事件後續,保證非常牙敗。
綾小路君麻呂是另一位我很想很想談的名人,這位人稱「中高年偶像」的奇才諧星,他不只是中高年紀,他的粉絲們也是中高年紀,他講的笑話正是拿中高年紀的阿公阿婆開玩笑。他敢自稱中高年偶像巨星,無人能出其二——至少其他像是鄉廣美或是渡哲也這樣的中高年偶像巨星,都真的是偶像或是巨星,只有他靠笑聲,讓阿公阿婆為他瘋迷顛倒。
「社會現象」
《23 養小孩不簡單,看看東京最適合養小孩的區域,如何讓育兒輕鬆一點》
《26 日本的成人繭居族與他們的父母:養兒一百歲,長憂九十九》
我到日本的目的之一,就是體驗我這個年紀、我這個出身、我這個社會地位的「日本人」,是如何過日子的?過日子包括了工作、通勤、吃飯、租賃房子、當然還包括養小孩。我曾經整理了一份東京23區養小孩補助表——就跟台北市養小孩補助表一樣。我想看看在日本養小孩與在台灣養小孩有什麼不一樣?這兩個國家的育兒政策有什麼差別?各自關注的重點又是什麼?
繭居族、家裡蹲、不管你怎麼說,現在這已經不是小屁孩的專利了——如今日本的成人才是繭居族的最大族群,而很糟的,這一集內容裡介紹的兩個案件,正與繭居族有關。有人說,日本就是五年後的台灣,如今這個時間差距相信還要再縮短(例如前面《01 來去鄉下住一晚:振興觀光的日本古民家,想要擺脫廢墟的命運》這一集裡就提到,台灣的老屋空屋率其實老早就飆過了日本),而台灣成人繭居族的狀況,是不是也可能、已經比我們想像的更加嚴重呢?
除了以上的新錄 13 集外,還有先前公開過的 17 集內容,包括了
「職場」
《14 日本職場融洽度:當我們不再抽菸喝酒,辦公室變得如此安靜》
《15 當日本從吸菸大國邁向禁菸大國,菸癮上班族們已無處可去》
《16 雜談力:企業溝通專家為何在乎你會不會聊天?》
《19 用酒精洗滌怨氣、伴著烤雞吞下辛酸。日本上班族的聖地:新橋》
《20 當我們羨慕絕對不加班的《派遣女醫X》時,為什麼有人就是熱愛天天加班?》
《21 即便日劇《我要準時下班!》大紅,日本上班族仍在繼續加班中》
《28 日本企業裡的辦公室戀情,是近水樓台,還是超級麻煩?》
《29 職場霸凌:無論資深資淺都躲不過,連未入職也難逃》
《30 為什麼日本主管不再請客:逐漸轉變中的日本職場關係》
「社會現象」
《10 為日本贏得首座達爾文獎的,是一場山難直播,還是可悲的人性?》
《12 當貧困遇上疫情,屋漏偏逢連夜雨的「網咖難民」還能去哪裡?》
《22 許多日本媽媽 24 小時獨自育兒的孤獨感,形成了廣大的「一人育兒」風潮》
《24 二世帶住宅:天倫之樂的代價不但高昂,有時也很尷尬》
《27 從草食到斷食,為什麼日本年輕人越來越遠離愛情、清心寡慾?》
「民生消費」
《11 在「血糖超標」與「無糖不歡」之間,只有一罐惡魔咖啡的距離》
《13 塑膠袋大國的「假面改過自新」:日本超商再也不提供免費塑膠袋,這樣有比較環保嗎?》
「娛樂與演藝圈」
《09 親不下去也打不起來,慘遭肺炎疫情冰封的日本演藝圈》
全部 30 集,全長 4 個半小時左右,我想內容算是把日本社會的許多層面都碰觸到了,每集每集寫跟錄音的時候都很痛苦,但現在看到這 30 集(事實是 32 集),還真的有一種苦盡甘來、大願成就的感動XD。
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中興紙廠曾是東南亞最大造紙工廠,承載著包括姿妙在內許許多多宜蘭人的回憶。
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