Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
11 декабря 2016, воскресенье, 05:13
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

Трехмерная печать покоряет космос

3D принтер Fabbster
3D принтер Fabbster

Технология трехмерной печати была изобретена еще в 80-е годы прошлого века и с тех пор стала невероятно популярной. Ведь нет ничего удобнее, чем нарисовать необходимую модель на компьютере, а затем слой за слоем в точности воспроизвести ее у себя на столе. Настоящий прорыв в этой области произошел всего несколько лет назад, когда 3D-принтеры, ранее представлявшие собой громоздкие и дорогие аппараты, поступили в серийное производство. Сейчас компактные устройства, способные быстро и точно печатать любые детали из пластика, гипса, бумаги и прочих материалов, можно приобрести в пределах от $1500 до $3000.

Суть процесса трехмерной печати не сильно отличается от привычного переноса компьютерного изображения на бумагу с помощью обыкновенного принтера. Объемная модель, нарисованная в формате CAD, разбивается на сотни и даже тысячи тончайших слоев, которые один за другим формируются в автоматическом режиме на специальном станке.

Как и обычные принтеры, 3D-принтеры бывают лазерные и струйные.

Приборы делятся на два класса: лазерные и струйные. В первом случае используют принцип стереолитографии или лазерного спекания: каждый слой детали миллиметр за миллиметром набирается из водянистого фотополимера, который становится твердым при наведении ультрафиолетового луча. Во втором варианте в качестве строительных кубиков выступает порошкообразный пластик, который плавится под воздействием лазера, а затем быстро затвердевает. Струйные 3D-принтеры выдавливают определенные дозы жидкого вещества, которое при остывании твердеет и прочно сцепляется с соседними слоями. Существуют и совсем простые модели, которые вырезают слои из листов бумаги формата А4, а затем соединяют их специальным клеем. При кажущейся примитивности этот метод позволяет быстро и недорого изготавливать достаточно прочные изделия.

Кроссовки Nike, изготовленные с применением трехмерной печати
В середине прошедшего десятилетия трехмерная печать перестала быть уделом энтузиастов-любителей и перешла на промышленные масштабы. Если раньше с ее помощью создавали детали для роботов и игрушечных автомобилей, то сейчас их используют в самых разных областях: от медицины до космических технологий. 

Известен случай, когда американский мастер изготовил с помощью домашнего принтера действующую модель боевой винтовки. Французский дизайнер Люк Фузаро печатает уникальные кроссовки для бега, которые выполняются по индивидуальному заказу на основании трехмерного сканирования ноги спортсмена. Эту же идею недавно перенял спортивный гигант Nike. Компания готовит новую коллекцию высокотехнологичных футбольных бутс.

В медицине применение 3D-технологий и вовсе не знает границ. Специалисты изготавливают зубные протезы и целые челюсти, печатают искусственные носы и уши, которые после покрытия кожей полностью соответствуют натуральным. Недавно американские врачи провели уникальную операцию, в ходе которой заменили 75% черепа анонимного пациента имплантатом, напечатанным на трехмерном принтере из прочного биомедицинского полимера. Этот успех служит началом новой эры сложного протезирования, в которой можно будет создавать точные копии поврежденных костей и пересаживать их людям. И не только людям: в прошлом году ученые напечатали для травмированного белоголового орлана протез клюва. После пересадки птица снова смогла самостоятельно принимать пищу.

Белоголовый орлан с протезом клюва
С каждым готом трехмерная печать становится все более доступной для широкого круга пользователей. Уже сейчас приобрести специализированное устройство могут не только крупные предприятия и небольшие компании, но и частные лица. Специально для непромышленного производства появляются новые необычные решения. Полгода назад в кампусе Технологического университета Вирджинии был установлен аппарат, похожий на те, что продают напитки и еду. Но на самом деле в корпусе спрятаны сразу четыре 3D-принтера, которые готовы оперативно напечатать любые небольшие детали по эскизам, загруженным с флэш-карт. Авторы проекта из лаборатории «DREAMS» на своем опыте знают, что студентам постоянно необходимы детали для их учебных работ и авторских проектов. А учитывая тот факт, что у аппарата отсутствует отверстие для приема монет, и воспользоваться его услугами можно абсолютно бесплатно, нет ничего удивительно в том, что его работа практически не останавливается.

Идея печатающих автоматов оказалась настолько удачной, что легла в основу еще как минимум одного стартапа. Группа студентов из Университета Калифорнии в Беркли основала компанию «Dreambox» (Ящик мечты), которая займется установкой и обслуживанием аналогичных устройств на коммерческой основе. Первый аппарат начнет работу в кампусе родного университета авторов проекта в конце марта. На этот раз распечатать детали можно будет не только по собственному эскизу, но и выбрав необходимый объект в обширной базе на экране. Об окончании работы заказчика известит смс-сообщение. Компания не будет носить благотворительный характер, поэтому за изготовление пластиковых изделий придется платить. По оценке молодых предпринимателей средняя стоимость заказа составит около $15, а отдельные небольшие детали можно будет изготовить всего за $2.

NASA разрабатывает принтер, который будет производить любые детали для ремонта прямо на МКС.

При таком интенсивном развитии нет ничего удивительного, что трехмерная печать добралась до аэрокосмических технологий и всерьез готовится выйти на орбиту. Американское агентство NASA готовит проект установки принтера на Международной космической станции. Устройство будет прямо на месте производить любые детали, необходимые для ремонта. Причем в качестве материала может выступать не только пластик, но сверхпрочные металлические сплавы. Исследователи уже проверили возможности аппарата в условиях невесомости.

По словам главы NASA Чарльза Болдена (Charles Bolden), сейчас можно печатать изделия объемом до 20 тысяч кубических сантиметров, но в будущем специалисты смогут создавать на орбите части любого размера. Это не только просто, но и невероятно выгодно. В качестве примера, изготовление одного инжектора двигателя традиционным методом литья и сварки обходится организации в $250 000. Печать этой же детали на орбите обойдется в десять раз дешевле. При этом качество распечатанных предметов только возрастет: ведь у них не будет сварных швов, которые являются наиболее слабым местом в условиях интенсивной работы.

Между тем, трехмерная печать уже дала толчок таким невероятным направлениям, как создание продуктов питания с заданными питательными свойствами и биопринтинг органов и тканей. Недаром в своем недавнем обращении президент США Барак Обама заявил, что эта технология имеет потенциал произвести революцию во всех областях человеческой деятельности.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Facebook Google GPS IBM iPhone PRO SCIENCE видео ProScience Театр Wi-Fi альтернативная энергетика «Ангара» античность археология архитектура астероиды астрофизика Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса визуальная антропология вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология глобальное потепление грибы грипп демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии коронавирус космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. открытия палеолит палеонтология память педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы ракета растения РБК РВК регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы Сингапур смертность Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа эволюция эволюция человека экология эпидемии этнические конфликты этология ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.