Пока мы наслаждаемся мобильной электроникой в виде айфонов и планшетов, рядом медленно, но верно проходит другая техническая революция — 3D-печатание. За прошлый год из-под «пера» специальных принтеров вышло немало удивительного: от автомобилей до искусственных органов. Больше всего впечатляет то, что всем знакомые вещи раньше либо очень трудно было сделать, либо на их создание требовались дни и годы, а сейчас — минуты и часы. С каждым днем 3D-печать становится все более доступной.
В каждый дом?
Создать высокоточную вещь или деталь быстро и в больших количествах могут только профессиональные 3D-принтеры. Стоят они от $30 тыс. до $1 млн. Это огромные шкафы размером с комнату. Но уже появились домашние 3D-принтеры по $500 и самоделки от энтузиастов. Такая цена уже не выглядит фантастической (первый лазерный принтер стоил сотни тысяч долларов). Домашние принтеры печатают безделушки (например, шахматные фигурки) из пластика. На это уходит несколько часов. Приходится долго вникать в суть технологии, затем макетирование на компьютере и тренировка — чтобы получилось что-то более-менее приличное. Из-за всех этих сложностей оснащение домов 3D-принтерами проходит медленно и неуверенно.
К счастью, популяризации технологии способствуют Голливуд и частные предприниматели. Для очередного фильма о Джеймсе Бонде Skyfall «напечатали» спортивные автомобили Aston Martin DB 5. Ну не закупать же три оригинальных раритета 1960 года выпуска, чтобы их потом изрешетить пулями или взорвать? Копии были на две трети меньше оригиналов, зато выглядели гораздо реалистичнее, чем компьютерная графика.
А для блокбастера «Железный человек» на 3D-принтере создали костюмы главного героя.
Эффектнее всего продвигают 3D-печать кулинары, создавая причудливые шоколадки или сыры необычной формы. Популярно изготовление на заказ скульптур, цветочных горшков — согласно макету, присланному по интернету.
Когда-то и обычные принтеры были огромными шкафами, а теперь они есть в каждом доме.
Придумали фантасты
Впервые идею устройства, которое из ничего печатает все, ярко воплотили в телесериале Star Trek («Звездный путь») конца 1960-х годов. По сюжету, шел XXIII век. Пищу готовили с помощью устройства Food Synthesizer. Когда запрограммированная карта вводилась в систему, еда или напитки мгновенно синтезировались в специальном шкафчике. В обновленном сериале 1987 года машину переименовали в Replicator — и она уже могла печатать не только еду. Реальными же родителями 3D-принтеров можно назвать токарные и фрезерные станки с системой компьютерной автоматизации. С их помощью можно быстро создавать причудливые детали из деревянных или металлических заготовок, на что не способны руки человека. Но другое дело, когда вещь можно «распечатать» прямо у себя дома, а не в цеху на промышленном оборудовании.
Слой за слоем
3D-принтер представляет собой установку, которая создает предмет на основе трехмерного компьютерного макета — например, отсканированной заранее скульптуры или скачанной из интернета готовой модели. По типу работы устройства делятся на лазерные и струйные, но оба имеют общий принцип — «печатают» слой за слоем. Как мы намазываем маслом бутерброд, только очень тонко — и так тысячи раз, пока вещь не будет готова. Из форсунки (экструдера) вместо чернил подается практически любой известный нам материал: пластик, гипс, бумага. Движением головки управляет компьютер. «Печатать» можно даже металлом, который засыпается в принтер в виде порошка. Например, в Голландии успешно имплантирована первая в мире челюсть, созданная на 3D-принтере из титана. Пациентка уже через четыре дня после операции выписалась из больницы. Если бы челюсть создали традиционным методом, она бы приживалась гораздо дольше.
Что «напечатали» 3D-принтеры за прошедший год
Скрипка
Ученица музыкальной школы, 15-летняя Лора Пауэлл, сыграла в эфире телеканала CNN на скрипке, которая была отсканирована с обычной деревянной и распечатана на 3D-принтере. Этот инструмент — единственный из подобных, оснащенный струнами.
Челюсть
В Голландии успешно имплантирована первая в мире челюсть, созданная на 3D-принтере из порошка титана. Пожилая женщина страдала от остеомиелита — инфекции, охватившей почти всю кость. Пациентка уже через четыре дня после операции выписалась из больницы.
Динозавр
Палеонтологи наконец-то смогут понять, как двигались ископаемые животные. Ученые сканируют окаменелости, создают 3D-модели, распечатывают модели костей и собирают роботов-динозавров.
Органы
Печать человеческих органов — все еще далекое будущее, но уже сейчас сделаны первые шаги. Компания Organovo создает кусочки ткани сердечной мышцы, легких и кровеносных сосудов, которые в основном применяются для тестирования лекарств.
Скульптуры
Глядя на копию статуи третьего президента США Томаса Джефферсона (на фото), трудно сказать, что она создана не обычным методом. Ее заказал Смитсоновский институт специально для выставки.
Оружие
Пистолет в каждую семью? Оружейный мастер из США распечатал на 3D-принтере несколько деталей пистолета с 22 калибром. Создатель утверждает, что сделал более 200 выстрелов из этого оружия, и оно не сломалось.
Дом
Голландский архитектор планирует построить первое в мире здание из секций размером 6х9 м, распечатанных на 3D-принтере. Материал — песок и специальный связывающий ингредиент. Проект оценивается в 4-5 млн евро.
Керамика
Израильский студент создал настоящий рог изобилия для любителей дизайнерских керамических вещей. Можно придумать самый причудливый горшок для цветов, нарисовать модель в 3D-редакторе — и напечатать фарфором, глиной или стеклом.
Автомобиль
Первый гоночный автомобиль, для которого несколько деталей напечатали на 3D-принтере, смог разогнаться до 140 км/ч. Он набирает скорость от 0 до 100 км/ч всего за 4 секунды.
Клюв
На Аляске символу США — белоголовому орлану — выстрелом оторвало верхнюю часть клюва. Будущее птицы выглядело мрачным, ведь клюв необходим для чистки перьев и нормального питания. Но за дело взялись специалисты по 3D-печати и помогли пострадавшему орлану.
Самолет
Компания Airbus работает над концептом самолета, который будет построен из высокотехнологичного материала на основе керамических соединений с помощью гигантского 3D-принтера. Создать его будет возможно к 2020 году, но в воздух он сможет подняться не ранее 2050-го.
