Распечатать документ — обычное дело! А вот как насчет того, чтобы напечатать колбасу, мебель или новую печень? Запросто. Если под рукой есть 3D-принтер.
Еще 10 лет назад про это устройство рассказывали исключительно в научных СМИ, а воспринималось оно как фантастическая технология будущего. Два года назад проводили презентации рабочих моделей, правда, стоили они сотни тысяч долларов. В этом году на выставке Cebit представили модели за $1,5 тыс. для домашнего использования, а уже сегодня «Вести» нашли в продаже на сайте производителя устройства за $600—700 (создают любые детали из пластика).
Понятное дело, что домашние 3D-принтеры по доступной цене пока умеют печатать лишь мелкие модели, но, как это произошло с обычными 2D-принтерами (сегодня лазерным принтером на столе дома никого не удивишь, а еще 10 лет назад такое устройство стоило очень дорого), через несколько лет они станут привычным бытовым устройством за $100—200. Например, для приготовления еды.
Еще большие возможности технология 3D-печати представляет для инженеров, дизайнеров и архитекторов. Если сегодня от идеи до воплощения изобретения проходит несколько лет, то в ближайшем будущем на создание прототипа дома, авто или моста понадобится лишь несколько часов.
Также распространение и удешевление технологии 3D-печати окажет серьезную помощь техническим специалистам. К примеру, в автомобиле вышла из строя некая мелкая, но довольно дефицитная деталь. Сейчас на ее заказ и доставку уходит до месяца, а в будущем можно будет за пять минут скачать нужный чертеж с сайта производителя авто и распечатать себе недостающий элемент. Кроме того, печать с помощью живых органических клеток открывает впечатляющие возможности для медицины, сельского хозяйства и многих других отраслей.
Скорее всего, создание чертежей для 3D-принтеров станет серьезным бизнесом будущего, а их будут покупать через интернет точно так же, как мы сегодня скачиваем платные приложения для смартфона.
ПРИГОТОВИТ ТОРТ И ЕДУ ДЛЯ КОСМОНАВТОВ
Настоящую революцию в быту и ресторанном бизнесе обещают принтеры для приготовления пищи. Работают они на тех же принципах, что и обычный струйный принтер, но вместо картриджей с жидкими красителями используются картриджи с пищевыми ингредиентами. В памяти принтера хранится множество рецептов, а также можно добавить собственные. Чтобы напечатать блюдо, необходимо выбрать номер рецепта и нажать на кнопку. После этого принтер, в соответствии с заложенным в него алгоритмом, начнет слоями выкладывать ингредиенты на рабочую поверхность или на тарелку. Полученный таким образом продукт (это может быть что угодно — от отбивной до торта с кремом) охлаждается или запекается.
Технология настолько интересная и перспективная, что NASA два месяца назад выделила грант в размере 125 тысяч долларов на разработку 3D-принтера, способного печатать пищу для космонавтов: выпечка из принтера для них является хорошей альтернативой еде из тюбиков.
СДЕЛАЕТ МАКЕТ ГОРОДКА И ПОСТРОИТ ДОМ
Работа архитектора-градостроителя ассоциируется с картонными домиками, на изготовление которых нужно потратить несколько месяцев. Технология 3D-печати позволяет сократить этот срок до нескольких часов, даже в том случае, если нужно создать макеты целых микрорайонов и коттеджных поселков со всей инфраструктурой: дорогами, деревьями, уличным освещением.
Но макеты — лишь начало. Месяц назад университет Южной Калифорнии представил промышленный 3D-принтер, который способен выполнить до 90% постройки настоящего дома: возвести бетонные стены, провести монтаж перекрытий, проложить трубопровод и электропроводку, установить кровлю и покрасить наружные стены. После его работы строителям остается лишь вставить окна и двери. Правда, надежность такого здания пока под вопросом — испытания еще не закончены.
ПОЧИНИТ УТЮГ И ОДЕНЕТ СМАРТФОН
Пример того, как будет использоваться технология 3D-печати в быту, показала в этом году финская компания Nokia, — на своем сайте она выложила набор разработчика для 3D-печати (3D-printing Development Kit) для смартфона Lumia 820. Эта модель имеет съемный корпус, который можно заменить фирменными корпусами других цветов, корпусами с дополнительной защитой от ударов и пыли, а также корпусами с возможностью беспроводной зарядки телефона. Причем эти корпуса можно и купить в магазине, и самостоятельно распечатать на 3D-принтере — чертежи есть в упомянутом выше наборе разработчика. В том числе в него входят и рекомендации по материалам для 3D-печати.
В будущем аналогично будут поступать все производители — владелец 3D-принтера сможет скачать и распечатать себе любые расширения для гаджетов и бытовых приборов: крышки, корпуса, насадки, подставки и так далее. В том числе и мелкие запчасти для замены на тот случай, если бытовая электроника потребует ремонта.
НАПЕЧАТАЕТ СУСТАВ, СЕРДЦЕ И ПОЧКУ
В 3D-принтер можно загрузить не только пластик или металл, но и органические вещества (соединения) клетки, а уже из них сформировать ткани человеческого органа. Первый эксперимент по печати почки был проведен в 2011 году — на глазах у посетителей образовательной конференции TED была создана искусственная почка. Для этого использовались специальный сканер и устройство, позволяющее воспроизводить ткани человеческого организма. А в апреле 2013 года ученые из Оксфордского университета сообщили о создании искусственного аналога нервной ткани. Отметим, что искусственные ткани не имеют генома, что исключает их отторжение.
Второе перспективное направление по использованию 3D-печати в медицине — замена утерянных конечностей или суставов на пластиковые. Сегодня так печатают суставы и зубные протезы.
Еще один способ применения — обучение врачей. Сегодня молодые хирурги в европейских клиниках перед операцией на сердце печатают его модель и тренируются проводить операцию на ней.
СОЗДАСТ ПИСТОЛЕТ И ВИНТОВКУ
В начале июня мир взорвала новость о том, что американский студент Коди Уилсон успешно протестировал первый в мире пистолет, распечатанный на 3D-принтере. Интересно, что его затраты при этом составили всего $25 (на материалы), а печать длилась около 20 часов. С сайта, где он выложил чертежи, за два дня их скачали более 100 тысяч раз. После этого у «оружейника» возникли проблемы с законом за производство оружия без лицензии, но факт того, что любой человек может вооружиться, пугает. Тем более что у Коди появились последователи: на Youtube есть множество роликов с демонстрацией работы распечатанных пистолетов и винтовок. Большинство из них, правда, недолговечны, но от одного до девяти выстрелов произвести могут (после этого ствол деформируется — и оружие становится непригодным для стрельбы). А недавно появилась информация и о полностью металлическом пистолете, распечатанном на 3D-принтере. Это стрелковое приспособление способно произвести уже несколько сотен выстрелов.
ДОСТУПНО КАЖДОМУ
Компания Deezmaker из США продает через интернет (может заказать любой желающий) один из самых дешевых 3D-принтеров в мире —Bukobot — за $599. Правда, за эти деньги присылают лишь комплект «собери сам» и инструкцию. А в уже собранном виде его предлагают за $2200. Поддерживается печать из множества материалов — от пластика до волокон из крахмала.
БУДУЩЕЕ: ПРИНТЕРЫ ДЛЯ КОСМОСА — ОТ ЗАПЧАСТЕЙ ДО ЗДАНИЙ
[TBS_LABEL class=»primary»]Для кораблей[/TBS_LABEL] Еще 10 лет назад в Исследовательском центре НАСА (Лэнгли, штат Вирджиния) было разработано устройство под названием Electron Beam Freeform Fabrication (EFB3), представляющее собой гибрид лазерного 3D-принтера и сварочного аппарата. Прибор позволяет формировать объекты любой формы. Нить из металлического материала нагревается до точки плавления при помощи электронного пучка, подобного используемому при сварке. Но вместо соединения двух объектов сварным швом технология добавляет к нити все новые и новые слои металла, создавая в конечном счете трехмерный предмет.
EFB3 предназначен для работы на космических кораблях, где нельзя предсказать, что именно выйдет из строя, а многотонный комплект запасных частей не может попасть на орбиту по определению. А вот распечатать их вполне можно.
Дальше — больше. 3D-принтеры хотят использовать для колонизации космоса.
[TBS_LABEL class=»primary»]База на Луне[/TBS_LABEL] Сотрудники Международного космического университета (ISU) разработали концепт строительства на Луне модуля под названием SinterHab. Представляет он собой огромный 3D-принтер, который в качестве материала для печати использует реголит — вещество, из которого состоит лунный грунт.
По задумке ученых, трубчатая капсула, в которой находится принтер, «прилуняется». После этого из одного конца капсулы выползает надувной купол, который придает лунной базе элементарную структуру. Потом просыпается робот и начинает работать с 3D-принтером. И строит базу.