9月3日，美国国家航天局(NASA)宣布Artemis的首次发射任务再次推迟。Artemis计划是继阿波罗计划之后的第二个人类登月计划。
上一次人类登月是在1972年，阿波罗17号搭载三名美国宇航员完成了第16次也是最后一次载人登月任务。从那时到现在，半个世纪过去了，再也没有人登上过月球。按照最初的安排，Artemis的首次发射是在2017年，由于种种原因一推再推。如今五年过去了，发射又一次推迟。
至于发射推迟的原因，美国宇航局称是火箭泄漏了液氢燃料。这次发射使用的是NASA自己研发的名为SLS的全新重型火箭，这次发射也是这枚火箭的首次飞行。从技术上来说，液氢燃料的温度很低，火箭在加注时会有明显的收缩，确实很容易导致燃料从缝隙中漏出。然而，花了这么多时间和金钱，这枚SLS重型火箭仍未完成首飞，这在美国引起了很多讨论。
与此事件形成鲜明对比的是，9月11日，SpaceX成功进行了第54次发射，执行任务的猎鹰9号火箭第14次使用，再次创下火箭重复使用的世界纪录。为什么猎鹰9号比NASA的火箭生产成本更低，可靠性更高？一个重要因素是猎鹰9号在研发过程中敢于大胆尝试前沿技术，比如3D打印。
猎鹰9号中用于控制液氢和液氧的阀门和管道是3D打印的，各部件可一体成型，提高了结构强度和密封性能，不易出现漏油问题；同时，制造成本大大降低。
在很多人的印象中，3D打印只是用来制作塑料模型的小众技术。事实上，在过去的几年里，3D打印无论是应用广度还是研究深度都有了很大的拓展，目前的3D打印技术有两个发展方向，结构材料和功能材料的打印。
首先，结构材料方向主要是利用材料的机械性能，打印出更轻、更强、更耐用的结构。材料的功能化方向是主要利用材料的发光、放电、传热等功能特性，将这些特殊的功能材料打印成型。
先说结构材料。刚才说的火箭用的3D打印瓣膜，或者植入人体的3D打印骨骼和牙齿，其中使用的金属和陶瓷都是结构材料。研究人员的研究方向是打印出更轻、更强、更耐用的结构。
再来看第二个研究方向，功能材料。许多能发光、放电、传热的材料在化学结构上很敏感，在3D打印所需的高温和光照条件下很容易被破坏。因此，研究的重点是如何优化工艺以及如何打印这些敏感材料。
同样在9月1日，清华大学在《自然》杂志上发表了一篇论文。研究人员用一种叫做量子点的材料打印了一个3D模型。量子点是一种直径为纳米的颗粒状荧光材料。现在有一种“量子点液晶电视”，就是这种材料实现的彩色荧光。
在传统工艺中，这种量子点材料只能在平面上加工，因此很难形成三维结构。即只能形成二维荧光图片，不能形成三维荧光模型。在这篇论文中，研究人员开发了一种全新的3D打印工艺，将量子点材料加工成各种三维模型，具有几十纳米的超精细分辨率。
为了让这种材料被3D打印出来，需要在分子水平上设计一种化学键机制来“粘住”量子点粒子。研究人员在量子点颗粒周围添加了类似钩子的化学结构。在特殊的激光照射下，量子点粒子会以纳米的分辨率相互结合。通过不断移动光的焦点，可以像绘画一样在含有量子点粒子的溶液中打印出三维结构。
通过这一过程，研究人员打印出了清华大学校门和礼堂的三维模型，这些模型都保留了量子点材料的荧光功能。这种技术有什么用？未来这种工艺可以用来印刷各种光电传感器，市场空间非常大。
总结来说，从高性能结构材料到各种独特的功能材料，3D打印正在掀起新一轮先进制造业革命。3D打印对21世纪制造业的意义，相当于福特流水线对20世纪制造业的意义，将会带来颠覆性的变化。
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