28 марта 2020, суббота, 21:49
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

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

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. 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, 1998–2020.