Технология 3D-печати совершенствуется с каждым днём. Можно не сомневаться, что в будущем 3D-принтеры будут считаться таким же важным изобретением человечества, как и, например, создание интернета. Исследователи, инвесторы и даже учёные из НАСА видят огромный потенциал этих устройств и стремятся найти им практическое применение. Ниже мы расскажем о нескольких удивительных вещах, которые уже были напечатаны на 3D-принтерах.
10. Продукты питания
Компания «3D Systems» смогла добиться невероятных успехов в плане печати различных пищевых продуктов. Аппарат Chefjet способен печатать шоколад и конфеты с десятками вкусов. Он работает по тому же принципу, что и другие 3D-принтеры, наслаивая друг на друга составные ингредиенты кондитерских изделий, пока они не будут готовы.
Возможно, вы предположите, что печать продуктов не имеет практического применения. Однако это не так. Представители компании «3D Systems» уверяют, что могут создать сложные конструкции, в том числе – движущиеся части. Их принтер будет востребован в ресторанах, так как он позволит печатать любые десерты по запросам клиентов. Таким образом, необходимость закупать и хранить продукты, пока они не будут использованы, отпадёт.
В НАСА также проводят исследования по печати пищи для астронавтов, находящихся на борту космических кораблей. Дело в том, что продукты, поставляемые на орбиту, занимают много места и имеют ограниченный срок годности. Пищевые картриджи 3D-принтеров имеют меньшие габариты и могут выполнять свои функции до 30 лет. В перспективе технология печати продуктов питания позволит решить проблему обеспечения провиантом людей, отправляющихся в многолетние межзвёздные путешествия.
9. Медицинские имплантаты
Пользу от технологии 3D-печати получила и мировая медицина. Так, в 2012-м году 83-летней пациентке имплантировали новую титановую челюсть. Аппарат напечатал её путём сплавления слоёв титанового порошка под воздействием лазеров. Операция прошла успешно, и медики принялись наперебой расхваливать преимущества печатных имплантатов. Никаких осложнений в процессе процедуры не возникло, уже на следующий день пациентка самостоятельно принимала пищу и разговаривала.
На 3D-принтерах были напечатаны и другие искусственные части тела. Учёные из Принстонского университета создали функционирующее человеческое ухо с интегрированной электроникой. Раньше казалось, что сплавление механических деталей с тканями тела – что-то из разряда фантастики. Но современные технологии помогли воплотить эту идею в жизнь. А учёные получили возможность создавать и имплантировать пациентам устройства, которые теоретически превосходят характеристики реальных частей тела человека. Согласитесь, это – очередной шаг к созданию киборгов.
Это интересно: Врачи не сомневаются, что в ближайшем будущем принтеры смогут печатать даже внутренние органы для пациентов, устраняя необходимость искать подходящего донора.
8. Гоночный автомобиль
Группа студентов из Института науки и технологий города Чанша (Китай) построила автомобиль, в котором использовались напечатанные на 3D-принтере запчасти. Машина разгоняется до 100 километров в час, при этом её чистый вес достигает всего лишь 220 килограммов. Правда, сборка подобных автомобилей сегодня обходится намного дороже, чем промышленный выпуск их аналогов. Но учёные ожидают, что в ближайшие годы себестоимость уменьшится, ведь подешевеют расходные материалы, использующиеся для 3D-печати.
Экспериментальный автомобиль состоит из прочного пластика и углеродного волокна. 3D-принтер позволил студентам создавать сложные запчасти за один раз, а не собирать их из десятков мелких деталей. Дополнительное преимущество такого подхода в том, что замена изношенных деталей в перспективе будет выполняться в разы быстрее, чем сейчас.
7. Экзоскелет
В детской больнице имени Альфреда Дюпона был разработан функциональный экзоскелет, призванный помочь детям-инвалидам с нарушениями работы опорно-двигательного аппарата. Он поддерживает малышей и позволяет им свободно перемещаться.
Однажды двухлетняя Эмма не смогла воспользоваться экзоскелетом, так как он оказался для неё слишком тяжёлым. После этого команда учёных разработала более лёгкий аналог и напечатала его с помощью 3D-принтера.
Экзоскелет предоставил Эмме необходимую поддержку, благодаря которой она смогла двигаться без боли и эффективно использовать конечности. Радует и то, что это устройство в больнице создали на заказ. Это значит, что в его конструкцию можно вносить изменения по мере роста пациентки.
Созданием экзоскелетов выгода от использования 3D-печати в медицинских целях не заканчивается. Учёные из Университета Виктории разрабатывают специальные гипсы для сломанных конечностей, очень лёгкие и прочные. Созданные с помощью технологии 3D-печати гипсы надёжно защищают кости от любых внешних воздействий, пока те срастаются после переломов.
6. Персонализированные герои «Звёздных Войн»
В 2012-м году компания «Уолт Дисней Пикчерз» приобрела права на франшизу «Звёздные Войны». Через несколько месяцев фанаты захватывающей эпопеи получили возможность приобрести персонализированные фигурки любимых героев. Посетители Диснейленда теперь могут стать Имперскими штурмовиками, рыцарями-джедаями и т.д.
Лицо клиента с помощью специального аппарата сканируется с разных углов. После этого, оно печатается в трёхмерном формате на выбранной семидюймовой модели. Стоимость услуги – 100 долларов.
В видеоиграх технология трёхмерного сканирования используется уже более 3 лет. Благодаря ей игроки получают возможность «накладывать» своё лицо на внутриигрового персонажа. Другие компании зарабатывают, создавая конкретных персонализированных супергероев для каждого клиента. Для работы им требуется лишь 5 фотографий лица человека, сделанных с разных ракурсов.
5. Велосипед из нейлона
Разработчики из Европейского аэрокосмического и оборонного концерна разработали уникальный аэровелосипед, продемонстрировав свои достижения в сфере трёхмерной печати. Для создания слоёв конструкции используются мощные лазеры. Они разогревают нейлон и придают ему нужную форму. Постепенно слои накладываются друг на друга. Презентованный учёными велосипед полностью функциональный, несмотря на то, что даже педали и цепи в нём были напечатаны на 3D-принтере.
Представители концерна утверждают: их нейлоновый велосипед имеет ряд преимуществ в сравнении с традиционными моделями. Он весит в 2 раза меньше, не уступая в прочности стали. Большую роль играет и то, что процесс 3D-печати велосипеда – более «чистый» в экологическом плане, чем стандартное производство. Любой же запасной механизм для такого вида транспорта в перспективе сможет печататься на месте. То есть, пользователям не придётся переплачивать за доставку и тратить время, ожидая нужную деталь.
4. Инструменты
Технология 3D-печати уже используется ведущими производителями для производства узкоспециализированных инструментов. Среди них – как обычные гаечные ключи, отвёртки и молотки, так и хирургические скальпели. Эксперты уверяют, что через 5-10 лет клиенты получат возможность печатать самостоятельно спроектированные инструменты дома или заказывать их у производителей.
Это интересно: Компания «Stratasys» год назад объявила об успешном создании аккумуляторной дрели с помощью 3D-принтера. Она состоит из десятков различных полимеров. Рукоятка дрели для удобства пользователей сделана мягкой, корпус создан из ударостойкого пластика. Свёрла же не уступают в прочности промышленным аналогам.
3. Батареи и генераторы
Каждому человеку знакома ситуация, когда батарея телефона садится в самый неподходящий момент – например, когда вы идёте на свидание или едете на автобусе в соседний город. Возможности же зарядить устройство на месте, к сожалению, нет. Но представители компании Erichsen считают, что им удалось найти решение этой проблемы. Они спроектировали ряд электрогенераторов, работающих на ручном приводе, и напечатали их на 3D-принтере. Ротор этих устройств вращается с частотой в 70 оборотов за секунду. Это позволяет генерировать электроэнергию в достаточном количестве для того, чтобы зарядить небольшое устройство – смартфон, электронную книгу и т.д.
Это интересно: В то же время другие фирмы исследуют возможность 3D-печати литий-ионных батарей для гаджетов. Отметим, что созданные прототипы превосходят по характеристикам стандартные батареи. Они весят в 2-3 раза меньше и имеют меньшие размеры, что позволяет разработчикам в разы увеличить полезную ёмкость.
2. Автоматоны
В основном учёные исследуют возможности печати на 3D-принтерах различных полезных вещей – инструментов, протезов, продуктов питания и т.д. Но согласитесь: решение актуальных проблем – это хорошо, но иногда хочется отвлечься и создать какую-то весёлую мелочь для души. Поскольку технология 3D-печати уже достаточно адаптирована для повседневного использования, некоторые специалисты начали проектировать автоматоны – другими словами, заводные механизмы, выполняющие простые действия.
Пользователь интернет-ресурса Lets Make Robots с ником Cevinius создал ходящий автоматон, который приводится в действие за счёт силы тяжести. Незначительный толчок позволит механизму плавно спуститься с пологого склона. Себестоимость такого автоматона – всего 6 долларов. В интернете можно заказать и более сложные механизмы, созданные с помощью 3D-принтеров. Например, дракона, машущего крыльями и перемещающегося по поверхности при повороте рычага.
А зрители британского телепроекта QI недавно увидели так называемого Песочного Зверя. Это – напечатанный на 3D-принтере механизм, приводимый в действие ветром. Он состоит из более чем 70 движущихся запчастей. Песочный Зверь начинает ползать по поверхности, когда его турбина запускается под воздействием воздушных потоков.
1. 3D-принтеры
Специалисты из компании RepRap работают над созданием 3D-принтера, который сможет печатать… сам себя! Этот проект – открытый, то есть любой человек может внести свой вклад, поспособствовав достижению поставленных исследователями целей.
Это интересно: На данный момент было выпущено уже 4 разные версии «клонирующего» самого себя печатающего устройства. Принтер 3D-принтеров с лёгкостью печатает почти все детали, использующиеся для создания его копии.
Если цель исследователей будет достигнута – пользователи со всех уголков планеты смогут намного раньше получить доступ к машине, способной напечатать широкий спектр полезных предметов. Особо важными подобные устройства станут в бедных странах, жители которых получат возможность создавать жизненно необходимые вещи, которых им не хватает в настоящее время.
Вероятно, совсем скоро технология 3D-печати будет значительно усовершенствована и станет доступной любому желающему. Только представьте: вам не придётся ходить за продуктами в магазин и готовить завтрак, ведь его можно будет просто напечатать. А полки шкафа будут ломиться от нарядов, которые вы спроектировали и создали самостоятельно, не прикасаясь к швейной машинке. Сейчас это кажется фантастикой, но не забывайте, что в конце XIX века директор национального патентного бюро США предлагал американскому президенту Уильяму Маккинли закрыть эту организацию. Своё предложение он подкреплял словами: «Всё, что можно было придумать, человечеством уже изобретено». Интересно, что бы он сказал, увидев мир через 100 лет?
