Распечатайте мне котлету: что сейчас умеют 3D-принтеры?

Еще позже технологию привели в более совершенный вид и сделали доступной для обывателей. Сейчас 3D-принтер можно купить в магазине электроники и печатать на нем все, что душе угодно. Но это не значит, что сфера трехмерной печати прекратила совершенствоваться. Наоборот, технология продолжает развиваться — только уже в самых сложных направлениях.

3D-печать в медицине

Начнем, пожалуй, с самой «острой» темы — использование 3D-принтеров в здравоохранении и медицине. Это одна из сфер, в которой технология трехмерной печати используется по-максимуму. И речь идет не о таких заезженных идеях, как печать искусственных суставов или имплантатов — на медицинские принтеры сейчас возлагают куда более масштабные надежды.

Например, в США недавно начали пробный выпуск лекарства Spritam, которое снижает возникновение эпилептических приступов. Необычно то, что эти таблетки производят на 3D-принтерах. Для этого вместо трехмерной модели на компьютере «рисуют» фармацевтический рецепт, а плавкие пластиковые прутья заменяют различными химическими составами и ингредиентами.

По мнению ученых, такой способ производства лекарств поможет решить проблему ограниченных поставок редких или быстро портящихся препаратов. Но, конечно, популяризация такого метода еще впереди. Зато сейчас 3D-принтеры или биопринтеры вовсю используются для создания реалистичных копий человеческого организма. Например, благодаря возможности отточить процесс операции на распечатанной копии высокого качества, медики из США смогли удачно разделить сиамских близнецов в возрасте 10 месяцев.

Естественно, многие идеи и их тестовые реализации пока выглядят или звучат слишком футуристично. Например, ученые заявляют, что скоро с помощью принтера можно будет заживлять раны и наращивать кожу, как говорится, в режиме реального времени. Если сложно в это поверить, вспомните сравнение с телепортом.

Печать в промышленности

Конечно, нужно понимать, что для каждой сферы приходится создавать уникальный принтер. В промышленных масштабах это огромные системы, способные даже отливать детали из металла. Например, для сборки сложных конструкций, таких, как двигатели внутреннего сгорания. Пару лет назад в России показали первый двигатель-демонстратор ВК-1600В для вертолета — примерно 10 % его компонентов были созданы с помощью 3D-принтера.

В некоторых странах технология печати уже не тестируется, а сразу используется в массовом производстве — например, в самолетах Airbus A350 установлено более тысячи деталей, распечатанных на 3D-принтере. Не брезгуют новыми технологиями и в космосе — пилотируемый корабль Crew Dragon использует резервные двигатели, камеры сгорания которых тоже печатают на принтере.

А недавно на МКС запустили «космический» принтер, который помогает изучать процесс печати в условиях микрогравитации. Вместе с этим он позволяет создавать различные компоненты для мелкого ремонта на станции или удобные инструменты. Это серьезно облегчает и оптимизирует работу, так как множество деталей теперь можно распечатать на месте и не ждать доставки с Земли.

Автомобильные двери, крылья, бампера и даже части несущей конструкции, а также детали для космоса и аэронавтики — это лишь малая часть того, что сейчас делают 3D-принтеры в промышленных масштабах.

Строительство домов на принтере

Очевидный способ применить 3D-принтер в строительстве — это сделать систему масштабируемой и заправить ее жидким бетоном. Тогда с помощью нее можно будет возводить полноценные здания и дома. Как, впрочем, и поступила в 2020 году бельгийская компания, которая впервые «напечатала» большой двухэтажный дом в Европе.

Но, по меркам современной индустрии это было слишком давно — печать жилых домов на бетонном принтере уже не является чем-то футуристичным. Напротив, такой тип зданий сейчас активно рекламируется застройщиками, пусть и в формате экзотики. Да что там говорить — первый в России дом уже «распечатали» в Ставрополе. Вот, как это происходило:

Такой способ застройки обладает сплошными плюсами — минимальное количество отходов и мусора, а также скорость работы и качество, которыми не могут похвастать даже профессиональные каменщики.

Пища

Еще одно направление, в котором технологии трехмерной печати можно использовать на максимум, это пищевая промышленность.Идея использовать вместо пластика гранулы со съедобными материалами настолько очевидна, что возникла практически одновременно с созданием первого 3D-принтера, хотя полноценный пищевой принтер выпустили только в 2010 году. Он называется Cornucopia — с помощью этого устройства можно послойно печатать блюда. Например, блины с разными вкусами.

Сейчас этот «блинчиковый» принтер не пользуется популярностью, зато другие устройства, построенные по его подобию, очень востребованы на крупных пищевых производствах. С помощью них в буквальном смысле «штампуют» еду — делают десерты, батончики и даже пиццу. Последняя — как раз один из тех простых продуктов, который можно «распечатать», заправив принтер тестом, экструдированным сыром, а также различными соусами.

На самом деле, с пищевыми принтерами мы сталкиваемся уже давно, просто не придаем этому значение. Например, это автомат, который выдавливает мягкое мороженое в рожок. Или кулинарный шприц, через который кондитеры фигурно выдавливают крем. Таких примеров можно вспомнить много.

Повседневные задачи

Все же, технологии 3D-печати в космосе или в строительстве — это пока еще экзотика, которую предстоит изучать и совершенствовать. А что по-настоящему хорошо развито в сфере 3D-печати, так это создание элементов повседневного быта. Самодельные чехлы для телефонов, подставки для горячего, фигурки, а также различные прототипы. Например, трехмерная печать сейчас популярна у частных ювелиров, которые сначала создают прототип украшения из пластика, а затем повторяют его формы, используя драгоценные материалы. Хотя некоторые специалисты научились сразу печатать изделия из золота или серебра.

Спектр возможностей даже домашнего 3D-принтера просто огромен и зависит, пожалуй, только от воображения пользователя. Сейчас на них печатают элементы декора и интерьера, а на больших моделях — даже полноценную мебель. Сейчас в продаже можно найти даже автомобильные запчасти, распечатанные на принтере — это различные втулки, защелки, панели и другие изделия из пластика.

Будущее 3D-принтеров

Говорят, что печать всего и вся — это то, к чему человечество неминуемо придет в ближайшем будущем. Но пока использовать 3D-принтеры одинаково эффективно получается не везде. И виной тому несовершенство исходных материалов и способов их обработки.

Как ни крути, любой современный принтер — это всего лишь автоматическое сопло, которое формирует что-то готовое из чего-то готового. Поэтому назвать технологию 3D-печати тех же котлет полноценной можно будет только тогда, когда они будут «печататься» не из заранее подготовленного фарша, а на молекулярном уровне — например, при соединении различных химических элементов и веществ. Но это уже совсем другая история.

Еще интересное:

• Что делать, если не работает один наушник: практические рекомендации
• Чем УЗО отличается от дифференциального автомата?