三十四年前，查克·赫尔（Chuck Hull）发明了立体光刻技术，这是增材制造系统的鼻祖，如今它已包含在“3D打印”的广阔范畴之下。在此期间，成千上万的人将他们的创造力和独创性倾注于 3D 打印的人体器官、桥梁，甚至是一辆汽车。
但总部位于伦敦的以色列工业设计师罗恩·阿拉德（Ron Arad）正着手一项看似更为平淡无奇的挑战。他正在 3D 打印一本书。
“3D 打印从书面语中偷走了‘打印’这个词，”阿拉德在伦敦工作室告诉 PopSci。“我们只是把它还回去。”
在互联网上，阿拉德可能以他的“两尼姑自行车”（two nuns bicycle）而闻名，这是一款钢制单速自行车，其车轮由薄钢丝卷曲而成，卷成粗糙的圆形，形似雏菊的花瓣。这辆自行车看起来无法骑行。但尽管外观具有欺骗性，它却是功能性的。蹬得足够快，车轮就会消失——自行车就会漂浮起来。
与制造一辆漂浮的自行车相比，3D 打印一本书似乎很简单。毕竟，人类在美洲殖民化之前就已经开始大规模印刷书籍了。但即使 3D 打印技术拓展了可能性，3D 打印一本书——尤其是以一体成型（包括装订）方式制作的书——仍然很困难。
阿拉德笑着说，正是因为它的难度，所以才有意义。阿拉德认为这将是第一本由一次 3D 打印完成的书。2014 年，汤姆·伯顿伍德（Tom Burtonwood）与芝加哥艺术学院合作，制作了一本 3D 打印的书，收录了博物馆馆藏的浅浮雕艺术品。但那本书的每一页都是单独打印然后装订的。阿拉德的书则会一次性打印和装订完成。而且，阿拉德的书籍至少有一本将在太空中打印。它将通过与 NASA、日本宇宙航空研究开发机构和欧洲空间局的合作，在国际空间站上打印。
阿尔伯特·爱因斯坦基金会委托制作这本书，作为其“传承项目”的一部分，该项目为期一年，旨在纪念爱因斯坦的广义相对论，以及爱因斯坦所象征的：创造力、独创性和人性。然而，他们最初的想法根本不是一本书。而是一个爱因斯坦头部的半身像。
“我们不太擅长做别人要求我们做的事，”阿拉德说。“我们总是想改变它。”
这本书应该采用爱因斯坦标志性的头部形状——那头发——这个想法得以保留。让科学、艺术和社会正义领域的一些最灵巧的创作者发表意见的想法也得以保留。但他们贡献的不是签名，而是贡献出爱因斯坦最出名的东西——他们最有远见的想法，可能是一首诗，一篇散文，甚至是一幅草图。将有 100 位贡献者分布在 10 个类别中——从科学到文学，再到领导力、技术和太空——这本书的目标将不仅仅是一本书。它将是一个时间胶囊，限量发行 300 册，将于今年秋天在蒙特利尔的“世纪晚宴”上揭晓，这是爱因斯坦传承项目将其称为“世纪晚宴”的活动。到目前为止，诺贝尔奖获得者史蒂文·朱（Steven Chu）、建筑师弗兰克·盖里（Frank Gehry）以及作家奇玛曼达·恩戈齐·阿迪奇（Chimamanda Ngozi Adichie）和保罗·科埃略（Paulo Coelho）已确认参与该项目。
每位有远见的人将获得一页纸，这意味着阿拉德总共将制作 100 页 3D 打印纸。是的，这本书将包含 100 页，而不是 50 页。与传统印刷的书籍（通常是双面印刷）不同，阿拉德使用的 3D 打印技术——选择性激光烧结（selective laser sintering）——其特点是文字以负空间的形式存在，就像模板一样。
“对我们来说，这在过去和现在都是一个技术挑战，”罗恩·阿拉德工作室的设计总监马库斯·赫斯特（Marcus Hirst）说，您可以看到他在骑两尼姑自行车。“其中一个重大挑战是，我们希望这是一体成型的，而不是一堆零件。为了做到这一点，你会遇到 3D 打印的局限性。我们无法通过注塑成型工艺获得我们需要的东西。”
这个过程是大多数人对 3D 打印的认知。它是增材的——您使用熔融材料“建造”一个结构，有点像乐高积木。选择性烧结通过将物质融合在一起起作用。这项技术最初是为了进行精细的金属焊接而开发的。就像连接剃须刀刀片和手柄那样的精细工作，但这项技术已被扩展到各种其他用途，包括艺术。
“想象一下，你有一床沙子，”麻省理工学院（MIT）机械工程系副教授尼古拉斯·方（Nicholas Fang）说。“然后你有一个胶水笔，你可以在沙子上描绘出页面。”你涂胶水的地方就会融合在一起，而页面只会像胶水能渗透到沙床中的深度一样深。”
在选择性激光烧结的情况下，激光就是胶水笔，沙子可以是各种粉末中的一种。“尼龙、聚苯乙烯，有时是含有硅玻璃和某种熔融聚合物涂层混合物的绿色沙子，都可以用于选择性激光烧结，”方说。
激光描绘出页面的形状，以及字母的外部，然后等待该层冷却，并构建下一页。根据方的说法，在实验室规模上，选择性激光烧结可以打印出薄至 10 微米的层，基本上是头发丝厚度的十分之一。
阿拉德的页面更厚，因为页面需要有字母形状的孔，而且因为他是用相同的打印工艺来构建每一本书，所以他必须处理页面粘在一起的问题。他说，“我们依靠材料的柔韧性来进行装订。”
很容易将科学和艺术视为截然相反的两种事物，前者是硬的，后者是软的，其他一切都介于两者之间。这本书是艺术，但它挑战了现有技术的极限。在某种程度上，这感觉与爱因斯坦的整体观点一致。毕竟，他说过“科学如果服务于实际目标，就会停滞不前。”
