Принтер, который сам себя распечатывает

Наука и жизнь

Несколько дней назад публику ознакомили с деталями  будущего двухместного автомобиля Urbe. По мнению экспертов, этот совместный проект двух американских компаний Stratasys и KorEcologic может стать началом революции в автомобилестроении. И вовсе не потому, что машина, задуманная разработчиками как экологически чистый вид транспорта будущего, кроме бензина, будет заправляться этанолом; использовать для питания электромотора энергию солнечных батарей и изготавливаться из подвергнутых вторичной переработке материалов, но прежде всего потому, что почти все ее части будут производиться не традиционными способами, а... печататься на принтерах. Конечно, не на давно ставших привычными, миллионами выпускаемыми для офисов и индивидуальных потребителей, а на принципиально новых трехмерных или 3D-принтерах.

Несколько слов об этой перспективной и все более широко используемой технологии.
В отличие от обычных принтеров, переводящих на бумагу созданные на компьютере тексты, фотографии, рисунки или другие плоскостные изображения, 3D-принтер – это устройство, послойно выращивающее из жидких и постепенно затвердевающих пластмасс, металлов или бетона объемные физические объекты. При этом такой принтер тоже управляется соответствующей компьютерной программой.

Человек или фирма, придумавшие какую-то вещь или деталь, которую, по их мнению, стоит выполнить с помощью новой технологии, могут заказать программы таким компаниям как Alibre или Autodesk, специализирующимся на этом виде работ. Получив готовую программу, заказчик  отправляет ее а другую компанию вроде Shapeways, которая «напечатает» нужную деталь и отправит ее клиенту по почте.

«Мы помогаем обычным людям материализовать их идеи и превратить их в настоящий продукт, - говорит исполнительный директор Alibre Пол Грейсон. – Кто-то придумал новую игрушку йо-йо, кому-то понадобились детали старинного автомобиля, а кто-то строит новый научный прибор, и все они получат у нас, то, что хотят. Кстати, многие люди, убедившись в больших возможностях 3D-принтеров, переключаются потом с личных проектов на коммерческие».

Нечто подобное произошло с основателем калифорнийской фирмы Bespoke Innovations Prosthetics Скоттом Саммитом. Вместе со своим партнером – хирургом-ортопедом они «распечатывают» оболочки для протезов. Трехмерная индивидуальная технология позволяет делать искусственные конечности более удобными и почти неотличимыми по внешнему виду от потерянных рук или ног. Еще одно преимущество изделий Bespoke – цена. Их стоимость, как правило, в несколько раз меньше цены неказистых и неудобных протезов, выполненных по традиционной технологии.

По словам сторонников производства товаров при помощи компьютерной мыши, 3D-технология может заменить ручной труд и в определенной степени возродить американскую промышленность. В частности, речь может идти о строительной индустрии. Уже сейчас на новых принтерах печатаются объемные модели зданий и курортов для архитектурных фирм.

«Когда-то на создание таких моделей уходило до двух месяцев и стоили они десятки тысяч долларов, - рассказывает учредитель компании LGM в Минтурне, штат Колорадо, Чарльз Овери. -  Кризис ограничил расходы строительных компаний, и они уже не могут тратить такие деньги. Мы же создаем по заказам архитекторов модели стоимостью всего в две тысячи. А в будущем планируем проектировать и печатать для строящихся зданий уникальную фурнитуру. Таким образом, мы переходим от ручного труда к цифровому».

А еще одна американская компания планирует использовать 3D-технологию  непосредственно для строительства домов. Для этого разработчики спроектировали специальный принтер, который будет перевозиться на тягаче с прицепом. Владельцы фирмы расчитывают, что их машина будет слой за слоем создавать из специального бетона целые стены.

Технологию 3D-печати планируют использовать и при возведении комплекса сооружений галереи современного искусства в Дубае. Проект Microclimates представляет пористые структуры в форме коконов разной величины, построенных из песка и вяжущей соединительной смеси на основе магния. Сетчатая конструкция «коконов» должна облегчить поддержание внутри них постоянной температуры.

Фирма Freeedom of Creation создает с помощью 3D-принтеров экзотическую мебель и фурнитуру для гостиниц и ресторанов. Она также производит по заказу корпорации Apple ажурные, но прочные чехлы для iPhone, баночки для крема L’Oreal, ювелирные изделия и сумочки для продажи на собственном сайте.

Впрочем, трехмерной технологией пользуются не только сравнительно небольшие компании, но и крупнейшие американские корпорации. Такие, например как Lockheed, построившая беспилотный самолет Polecat, большая часть деталей которого была изготовлена на скоростных 3D-принтерах.

В зависимости от назначения, эти машины, которые выпускают компании Stratasys и 3D Sistems, могут стоить от десяти до ста тысяч долларов. Однако качество принтеров и материалов для них достаточно быстро улучшается, а цены - снижаются. При этом последнее стимулирует появление все новых и новых «трехмерных» компаний.

Одна из них – MakerBot меньше чем за тысячу долларов продает набор деталей, из которых любители самоделок могут построить собственный 3D-принтер.

«Мне всегда хотелось сделать эту технологию достоянием самого широкого круга потребителей, - говорит владелец Freeedom of Creation Йен Китаннен. – А меня считали сумасшедшим».

Ту же цель – дать людям настольную производственную схему, которая позволит производить с минимальными затратами многие вещи, используемые в повседневной жизни – преследует и созданный в Bath University своеобразный 3D-принтер, который не только может копировать сложные детали, но способен отчасти воспроизводить самого себя. Фантастика? Нет, просто еще одно достижение компьютерной технологии.