В 1986 году американский инженер Чак Халл представил миру свою установку для стереолитографии и даже напечатал на ней небольшую чашку. Он тогда и не думал, что станет отцом технологии 3D-печати. Впрочем, сам термин "3D-печать" появился только в 1995 году в Массачусетском технологическом институте. Несмотря на большую заинтересованность научного мира столь ценным изобретением, дальнейшее развитие технологии несколько застопорилось – 3D-принтерам не хватало мощности, они делали всё медленно и неточно, после печати изделия приходилось дорабатывать напильником в прямом смысле этого слова.
Только в 2005 году удалось создать принтер с высоким качеством печати, но работали все 3D-принтеры только с пластиком ABC. В 2008 году произошёл ещё один переломный момент: Connex500 – это принтер, который мог печатать несколькими видами материалов. Вот примерно тогда и началась настоящая эпоха 3D-печати. Сейчас принтеры могут печатать с помощью пластика, бумаги, металла, органических тканей и других всевозможных материалов.
Сегодня технология 3D-печати уже не кажется чем-то фантастическим. 3D-принтеры успешно применяют для создания самых разнообразных вещей – от произведений искусства до космических кораблей. Ниже приведены основные сферы, в которых используется эта технология.
1. Архитектура
В последние годы 3D-печать стала чуть ли не главным помощником у архитекторов в модельном проектировании. Причём не только в крупных проектировочных компаниях – даже небольшие архитектурные бюро упрощают себе жизнь, заказывая 3D-модели будущих сооружений, напечатанные на принтере. А подчас только с помощью 3D-печати удаётся создать и воплотить сложный проект, как это случилось со знаменитым долгостроем – объект наследия ЮНЕСКО строится уже больше века, но так и не может быть закончен из-за сложности элементов, к тому же были утеряны все чертежи Гауди. Теперь же благодаря современным технологиям инженерам и архитекторам удалось с помощью 3D-печати воссоздать задумку гения, а нам только остаётся ждать скорейшего завершения строительства. Ориентировочная дата – 2026 год. Быть может к этому времени и достраивать собор будут на каком-нибудь специальном 3D-принтере, тем более, что подобные принтеры уже используются в строительстве.
2. Строительство
Совсем недавно в Дубае открылся первый в мире офис, здание которого было полностью напечатано на специальном строительном 3D-принтере. Этот принтер, высотой 6 метров, длиной 36 метров и шириной 12 метров, смог распечатать за 17 дней здание площадью 250 квадратных метров. Собственно, строителям оставалось подвести коммуникации и расставить мебель. Надо заметить, что строительство с помощью принтера позволяет снизить затраты в среднем на 50% и существенно ускорить сам процесс строительства, поэтому разработки в этом направлении ведутся просто огромные: тут и проекты по строительству домов на Марсе, и нашумевший проект AMIE – автономный дом, напечатанный на 3D-принтере, который снабжается энергией от внедорожника. А вспомнить 5-этажный дом в Китае, напечатанный на 3D-принтере, тогда комания WinSun decoration design engineering company наделала много шума, создав жилой дом из смеси бетона, стекловолокна, песка и отвердителя. Так что в скором будущем все новые дачные домики будут строить не сезонные рабочие без нужной квалификации, а какие-нибудь специальные 3D-инженеры. Буквально за пару часов – достаточно будет на пальцах объяснить, как должен выглядеть дом вашей мечты. Эх, мечты, мечты.
3. Дизайн и интерьер
Помимо самих домов, технология 3D-печати поможет и обустроить ваше жилище. Напечатанная на принтере мебель – что может быть проще? Какой простор для дизайнерской мысли! Уже сейчас можно купить оригинальную и неповторимую мебель из самых разнообразных материалов, включая металл. Но одним из самых интересных представителей среди дизайнеров интерьера является компания Drawn, которая начала с того, что создала свой собственный уникальный 3D-принтер Galatea и уже с его помощью смогла осуществить свои идеи. В настоящее время компания подумывает о серийном выпуске различных дизайнерских штук, распечатанных на своём принтере, а в это время другие дизайнеры занимаются созданием эксклюзивных вещей которые просто не похожи ни на что из созданного ранее человеком и приближают нас таким образом к фантастическим интерьерам будущего.
4. Мода
Раз уж можно печатать дома и мебель, почему нельзя печатать одежду? Многие кутюрье и законодатели мод в поисках чего-то нового обратили свой взор на высокие технологии. А когда смешиваются красота и наука, получается непередаваемая смесь из… из того, что могут сделать с наукой красивые люди. Впрочем, есть и очень удачные решения – спортивная обувь именитых компаний, распечатанная на 3D-принтерах в их секретных лабораториях. Да, кроссовки мечты, которые не трут, поддерживают где надо и помогают добиваться рекордов, уже существуют! Ну а высокая мода – она всегда была для узкого круга ценителей. Впрочем, благодаря этой самой высокой моде в серию запущены первые партии нормальной одежды не из пластика, а из ткани – 3D-принтеры научились, благодаря моде, печатать ткань, вернее готовые вещи, да ещё и без швов!
5. Автомобилестроение
Самый первый автомобиль напечатали в 2013 году – это был Urbee 2. Трицикл с салоном, напечатанный на принтере. Этот автомобиль имел в основе металлическую раму, а передвигался за счёт гибридного двигателя. Следующим громким автомобилем стал Strati от Local Motors. Поговаривают, что он может стать первым серийным автомобилем, который будут печатать на принтере, ведь на создание одной машины уходит чуть менее 50 часов. Стоить она будет от 18 000 долларов и сможет проехать 200 километров от одной подзарядки.
А пока Европа с Америкой изобретают, в Китае вовсю путешествует самый дешёвый автомобиль из напечатанных. Да чего уж там – самый дешёвый автомобиль из существующих! За сумму, немногим меньшую 2 000 долларов, вы получаете яркий двухместный электромобиль, который может развивать скорость до 40 километров в час. Если так дело пойдёт дальше, то скоро мы все пересядем на практичные машины, которые сами и будем распечатывать в своих гаражах. Которые тоже сами себе будем распечатывать.
6. Аэрокосмическая инженерия
1 апреля 2016 года на МКС был доставлен первый в мире спутник, корпус которого был распечатан на 3D-принтере студентами Томского политеха. Так что технология 3D-печати добралась уже и до орбиты Земли. Хотя, если честно, более точно было бы сказать: "вышла за пределы космической станции". Ведь на борту МКС уже давно стоит принтер, способный печатать при нулевой гравитации. Помимо того что он просто умеет печатать в невесомости, иногда этот принтер помогает космонавтам с ремонтом оборудования и созданием нужных запчастей и инструментов. Так, во время одного из сеансов связи с Землёй космонавты пожаловались на нехватку гаечного ключа, и добрые инженеры выслали им файл, загрузив который в принтер, через несколько минут космонавты получили свой свеженапечатанный ключ. А вообще, конечно, разработка космических 3D-принтеров ведётся для того, чтобы наладить в будущем большие космические производства для постройки антенн, спутников, дополнительных отсеков МКС и даже, может быть, целых поселений на других планетах.
7. Пищевая промышленность
Совсем недавно компания Anjan Contractor выиграла у NASA грант на создание 3D-принтера, способного печатать пищу – и вот уже перед нами красавец-принтер создающий пиццу послойно. Поскольку цель NASA – печатать еду в космосе для дальних перелётов, то главное требование к этому принтеру – сохранность питательных картриджей. В идеале лет на тридцать. А для нас, простых смертных, которым космос только снится, можно заесть тоску по звёздам шоколадными фигурками, распечатанными на всё тех же 3D-принтерах. Любой формы и вкуса! Помимо шоколада учёные-сладкоежки научились использовать в принтере сахар, создавая на основе него и воды фантастические съедобные фигуры.
8. Медицина
В 2010 году медицинская компания Organovo. Inc объявила о создании технологии 3D-печати искусственных кровеносных сосудов, но пока не осуществила заявленную технологию, потому китайские ученые, которые уже печатают прототипы человеческих органов, не могут добавить этим органам живучести – у них нет этих самых кровеносных сосудов. Если когда-нибудь эти две технологии объединятся, то ждать нам бессмертия, войны с биороботами и неизвестно чего ещё. А пока по всему миру успешно проводятся разнообразные операции про протезированию и имплантированию, ведь импланты и протезы, напечатанные на 3D-принтере, получаются быстрее, легче, надёжнее и качественнее, чем выполненные по традиционной технологии. А совсем недавно в бразильской саванне людям удалось спасти из пожара черепаху, у которой сильно пострадал панцирь и если бы раньше животное не выжило, то теперь благодаря 3D-печати черепаха стала первой в мире обладательницей 3D-панциря.
