3D-печать – это технология, которая постепенно меняет наш мир. Она позволяет создавать сложные и уникальные объекты из различных материалов, от пластика до металла. В последнее время появились несколько инноваций, которые значительно расширяют возможности 3Д-печати и делают ее еще более удобной и доступной.

Продвинутые и новые структуры

Преимущества генеративного дизайна включают возможность создания сложных и оптимизированных структур, которые могут быть произведены только с помощью 3Д-печати. Это позволяет снизить вес и улучшить производительность изделий, таких как автомобильные детали или компоненты для аэрокосмической промышленности.

Также стоит отметить, что 3D-печать имеет потенциал для устранения необходимости хранить большие запасы запасных частей. Вместо этого, компании могут печатать необходимые детали по мере необходимости, что экономически эффективно и уменьшает отходы.

В целом, новые возможности 3D-печати продолжают привлекать внимание и применяться в различных отраслях. Они открывают двери для инноваций, улучшений и новых возможностей производства и дизайна. С развитием технологии и появлением новых материалов, мы можем ожидать еще большего прогресса и удивительных результатов в будущем.

Производство и дизайн по запросу   

Производство по требованию с помощью 3Д-печати также позволяет экономить на затратах. Традиционные методы производства требуют больших инвестиций в оборудование и инфраструктуру, а также длительного времени настройки производственных линий. В отличие от этого, 3D-печать позволяет быстро создавать и изменять прототипы и изделия без необходимости в больших инвестициях.

Благодаря возможности создания сложных структур и оптимизации деталей, 3Д печать также способствует улучшению производительности и эффективности изделий. Например, компании могут создавать автомобильные детали с более легким весом, что приводит к снижению расхода топлива и улучшению экологических показателей.

Протезы

3D-печать протезов изменила ситуацию, делая их доступными и более экономически выгодными. Различные виды протезов были разработаны сообществом 3D-печати, включая конечности, протезы для лица и даже для животных. Индивидуальные протезы могут быть разработаны путем сканирования и моделирования пациента, а затем напечатаны с помощью доступных принтеров и материалов.

3D печать также позволяет создавать более легкие и прочные протезы, такие как экзопротез ноги Уильяма Рута, благодаря использованию полой внутренней геометрии конструкции. Протезы, созданные с помощью 3Д-печати, постоянно развиваются благодаря добровольцам и открытому исходному коду. Инженеры, ученые и волонтеры по всему миру сотрудничают в создании инновационных протезов, которые ранее были недоступны людям с ампутированными конечностями. Организации, такие как Ayúdame3D, также обеспечивают бедных людей в развивающихся странах протезами, которые они не могли бы себе позволить иначе.

Инновации

Например, стартап Psyonic использует аддитивное производство для создания сенсорных протезов рук. Они поставляют свои протезы не только пациентам с ампутированными конечностями, но и американским военным, компаниям Apptronik и Meta. Подобные проекты переносят бионику из научной фантастики в реальность, и Psyonic не единственная компания, занимающаяся инновациями.

e-Nable – это волонтерская организация, которая меняет жизни, революционизируя способы проектирования и распространения протезов. Они помогают волонтерам и частным лицам печатать в 3D более качественные и доступные по цене протезы и жертвуют их нуждающимся людям. У них есть различные конструкции, подходящие для разных типов людей с ампутированными конечностями, включая конструкции для специфических задач, таких как держатель для смычка с 3D-печатью, позволяющий играть на альте человеку, родившемуся без пальцев.

3D-печать также находит применение в ветеринарии. Ветеринары спасли жизнь птице, находящейся под угрозой исчезновения, напечатав ей на 3D-принтере протез клюва после диагноза рака. Другие ветеринары используют 3Д-печать для создания инновационных хирургических инструментов для проведения ветеринарных операций.

Таким образом, 3D-печать протезов не только делает их доступными и экономически выгодными, но и открывает новые возможности для инноваций и улучшения жизни людей и животных.

Аудиология

Что может быть более индивидуальным, чем форма уха каждого человека? Естественно, 3Д-печать вызвала поток инноваций в аудиологии, как для медицинских слуховых аппаратов, так и для потребительских наушников.

Время ожидания слуховых аппаратов сокращается, поскольку медицинские устройства могут быть напечатаны на 3D-принтере для пациентов, как только они получат свои рецепты. Они также могут быть напечатаны на заказ, чтобы соответствовать уху пациента, или эстетически адаптированы к стилю пациента, если он жалуется, что выглядит как его дедушка.

Эти инновации приносят пользу не только слабослышащим. Работники на рабочих местах с опасно высоким уровнем шума (например, на гоночных трассах Формулы-1) заказывают специальные беруши, идеально подходящие для их ушей, напечатанные на 3D принтере, чтобы снизить риск утечки любой доли шума.

Вы когда-нибудь слушали песню, и музыка исчезала из-за того, что выпадал наушник? Ваши дети не будут испытывать такого раздражения благодаря таким компаниям, как Sennheiser, которые печатают идеально подогнанные наушники на заказ.

Эти инновации касаются не только настройки, стоимости или скорости; самый маленький в мире слуховой аппарат был напечатан на 3Д-принтере, что позволило воплотить технологию в новые миниатюрные размеры. И это касается не только состоятельных людей. Слуховые аппараты могут быть напечатаны на 3D-принтере в отдаленных местах по цене всего 1 доллар, что делает их более доступными во всем мире.

Жилье

Строительство, напечатанное на 3Д принтере, стремительно развивается по всему миру. В то время как Китай и Объединенные Арабские Эмираты первыми внедрили технологию с помощью нескольких захватывающих проектов, теперь вы можете найти конструкции, напечатанные на 3D-принтере, по всему миру!

Независимо от того, хотите ли вы снять дом с 3D-печатью на Airbnb в Канаде, арендовать дом с 3Д печатью в Нидерландах или переехать в квартиру в полностью напечатанном на 3D-принтере многоквартирном доме в Германии, вы можете это сделать в 2023 году! На рынке даже есть несколько домов для 3Д печати, которые можно купить, если вы хотите поднять свой энтузиазм в области 3D-печати на новый уровень. Пока вы читаете это, в Техасе печатается на 3D-принтере целый район из более чем 100 домов!

Есть много причин, по которым 3Д печать является следующим крупным достижением в строительстве, но нет ничего более важного, чем экономия затрат и времени. Habitat for Humanity уже помогает семьям с низким доходом переехать в дома, напечатанные на 3Д-принтере.

Хотя вышеупомянутые проекты принадлежат инновационным компаниям по производству 3D-печати, таким как COBOD, Icon и Alquist, они далеко не единственные, работающие в отрасли.

Материалы, из которых строятся эти дома, столь же инновационны, как концепция и технология. От фирменного бетона и строительного раствора до местных грунтовых материалов, таких как песок, грязь или рисовые отходы, – здесь есть материалы на любой вкус домовладельца и с учетом экологических соображений. Вспомогательные компании, такие как Branch Technology, даже внедряют инновации, используя строительные леса, напечатанные на 3D-принтере. Они используют 3D-принтеры произвольной формы для создания более прочных и в то же время легких конструкций, которые можно использовать “как есть” или наполнять недорогими материалами для создания корпусов по требованию или усиленных конструкций.

Органы, ткани и лекарственные препараты

Это только вопрос времени, когда органы, напечатанные на 3D-принтере, присоединятся к нашей новой реальности имплантации черепа и позвонков. Несколько перспективных проектов уже находятся в разработке. Прямо сейчас технология ограничена культурами тканей, подобными тем, которые были созданы исследователями Университета Карнеги-Меллон и которые используют гидрогели и “компоненты” органов, таких как сердечные клапаны. Исследователи создали живые ткани, напечатанные на 3D-принтере, и в некоторых случаях они даже были успешно имплантированы лабораторным животным. Испытания на людях – это только вопрос времени.

Такие стартапы, как Prellis Biologics, уже занимаются 3D-печатью моделей тканей, сосудистых каналов и тканевых каркасов. Эти капиллярные ткани жизненно важны для функционирования органов, и инновационная технология биопечати капилляров является серьезным шагом на пути к производству полностью напечатанных на 3D-принтере органов. Они достигают этого, используя голографическую технологию для одновременного проецирования и печати ткани из биологического материала.

Ткани, напечатанные на 3D-принтере, также меняют способ тестирования лекарств. Клетки ведут себя по-разному в двумерных культурах, что делает их неточными приближениями к живым трехмерным тканевым культурам – давняя проблема, решенная с помощью 3D–печати. 3D-печать применяется не только для тестов: FDA уже одобрило одно лекарство, напечатанное на 3D-принтере, и несколько фармацевтических компаний спешат на рынки с лекарствами, напечатанными на 3D-принтере.

Внеземное строительство и ракеты

Такие компании, как Icon, адаптируют свою технологию строительной печати для 3D-печати конструкций на Луне и Марсе с использованием местных материалов для каждой из них. Они уже успешно завершили проект Mars Dune Alpha по 3D-печати базы площадью 1700 кв. футов в Космическом центре Джонсона в Техасе для имитации реалистичной среды обитания на Марсе. В настоящее время астронавты используют его для повторения трех однолетних миссий на поверхность Марса, прежде чем приступить к реальной работе.

Icon – не единственная, кто хочет выполнять 3D-печать в космосе. Airbus уже отправил металлические 3D-принтеры на Международную космическую станцию в надежде создать завод по производству орбитальных спутников. Они хотят использовать заброшенный космический мусор в сочетании с технологией 3D-печати для создания следующего поколения устойчивых спутников. Есть даже другие строительные компании, претендующие на Луну, такие как проект Lina компании AI Space Factory, целью которого является строительство баз на Южном полюсе Луны, также используя материалы, естественным образом найденные на Луне.

Вернувшись на Землю, такие стартапы, как Rocket Lab и Relativity, занимаются 3D печатью запускаемых ими ракет. Они утверждают, что 3D-печать сокращает сроки изготовления и запуска ракет в космос до нескольких дней. 60 лет ракетостроения и космических путешествий были прерваны из-за инноваций в области 3D-печати в области надежности, скорости, гибкости и оптимизации. И мы говорим не только о корпусах или внешних слоях ракет, их двигатели даже напечатаны на 3D-принтере!

Начинается новая космическая гонка, и 3D печать ответственна за многие инновации, волнующие астрономическое сообщество.

Запчасти для судов и автомобилей

Благодаря 3D-принтерам в этих дорогостоящих отраслях промышленности нет такого понятия, как устаревание. За прошедшее столетие многие автомобили были сняты с производства, но опытные механики и любители ретро упорно трудились, чтобы поддерживать их в рабочем состоянии. Теперь отсканированные копии рабочих деталей можно распечатать в 3D, чтобы сэкономить время.

Поклонники Элвиса Пресли могут поблагодарить 3D-печать за то, что она полностью восстановила его BMW 1958 года выпуска. Но 3Д печать доступна, и не только для богатых; на рынках классических автомобилей появляются специализированные компании, которые поддерживают в рабочем состоянии ретро-автомобили всех желающих.

Выигрывают не только наземные транспортные средства. Целые флотилии судов могли быть точно так же устаревшими и подлежать списанию из-за отсутствия запасных частей. Так было до тех пор, пока не появились инновации в области 3D-печати. Сейчас такие гиганты, как Shell, ВВС США и GE, печатают на 3D-принтере снятые с производства запасные части, чтобы избежать замены своих дорогостоящих автопарков, нуждающихся в ремонте.

Даже не устаревшие детали автомобилей или лодок могут быть напечатаны в 3D-формате, и это имеет экономический смысл для изготовленных на заказ приспособлений. Производители, включая Volkswagen, Bugatti, Bentley, Jaguar и BMW, используют 3D-принтеры для увеличения своей прибыли.

Дроны и авиационные запчасти

Все началось с 3Д печати запасных частей для беспилотников. Затем трудолюбивые любители начали печатать целые дроны в домашних условиях. Вскоре стартапы начали печатать прототипы своих беспилотников в 3D, в том числе с использованием уникальных и сложных материалов, таких как титан, или используя генеративный дизайн для создания дронов, спасающих жизнь, таких как X Vein. Даже военная и аэрокосмическая промышленность внедрила аддитивное производство, чтобы внедрять инновации в свои разработки.

3D-печать выводит дроны на новые высоты или уменьшает их размеры, как в случае с Piccolissimo, самым маленьким в мире автономным летательным аппаратом. Это может звучать как кошмар из “Черного зеркала”, но благодаря 3Д-печати дроны размером с пчелу вскоре могут роиться повсюду вокруг нас.

3D-печать позволяет создавать полностью герметичные полые конструкции. Они могут быть легче, прочнее и эффективнее, чем традиционно производимые беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Это позволило Stratasys, например, создать беспилотный летательный аппарат с реактивным двигателем, 80% которого напечатано на 3D-принтере. В случае необходимости, по словам компании, они могли бы изготовить второй в течение нескольких недель.

Университет Шеффилда создал планер беспилотного летательного аппарата с 3Д-печатью, который можно распечатать и поднять в воздух за один день. Эти инновационные разработки значительно сокращают затраты на тестирование и производство беспилотных летательных аппаратов, а также время, затрачиваемое на их создание. Компания Titomic 3D напечатала титановый беспилотник, используя инновационный процесс Titomic Kinetic Fusion, который механически сплавляет титановый порошок. Этот инновационный метод 3D-печати позволяет им комбинировать разнородные металлы и материалы, создавая детали, которые демонстрируют уникальные свойства и преимущества различных сплавов в одном изделии. Это также устраняет сварные швы и другие дефекты, которые мешают традиционному производству.

Художественная реставрация

Великие произведения искусства, которые когда-то считались утраченными или поврежденными навсегда, получают вторую жизнь благодаря 3Д-печати. Такие придатки, как пальцы, ноги, носы или интимные части тела, были утрачены при транспортировке или в результате вандализма на протяжении сотен или тысяч лет, пока эти статуи и изваяния украшали нас. Теперь сочетание принтеров, сканеров и AutoCAD design возвращает эти предметы старины к жизни.

3D-печать также открыла возможности, которые ранее были недоступны любителям искусства, заботящимся о климате или испытывающим нехватку денег. Воссоздание мельчайших деталей теперь позволяет людям увидеть невероятно точные копии известных произведений искусства, подобных творчеству Микеланджело, без выбросов углекислого газа или затрат на перелет в Европу. Искусство предназначено для людей, и 3D-печать завоевывает признание по-настоящему во всем мире.

Проект Million Image Database помогает в выполнении этих задач, каталогизируя основные произведения искусства по всему миру и храня их на виртуальном складе, доступ к которому открыт любому желающему. Музеи, возможно, проигрывают в искусстве богатым коллекционерам, но люди все равно найдут способ наслаждаться им.

Итог

За последние десятилетия 3Д-печать вдохновила на невероятное количество инноваций. Возможности того, что технология создаст в ближайшие годы, могут оказаться даже шире, чем вы можете себе представить.

Завтрашний день может привести к тому, что на дорогах будут преобладать автомобили с двигателями, напечатанными на 3D-принтере, столы с едой, напечатанной на 3D-принтере, небеса, заполненные беспилотниками, напечатанными на 3D-принтере, и самолетами, работающими на 3D-печатной электронике, сундуки с игрушками, заполненные 3D-принтерами (если их еще нет), одежда, напечатанная на 3D-принтере (включая украшения), музыкальные инструменты и многое другое.

Никогда еще так много продуктов не было более настраиваемыми, инновационными, доступными по цене. Возможности кажутся бесконечными. Благодаря 3Д-печати каждый может создать следующую инновацию, которая изменит жизнь, отрасли промышленности или весь мир.

 

Метки: ,