HighTech В настоящее время технология 3D печати и области её применения широко известны. Уже существует большое количество 3D принтеров, начиная от недорогих маленьких принтеров для печати в домашних условиях, и заканчивая мощными промышленными принтерами.
Технология трёхмерной печати постоянно совершенствуется и на сегодняшний день находит применение во многих отраслях промышленности, таких как пищевая, автомобильная, авиакосмическая промышленность, в здравоохранении, строительстве и многих других.
По некоторым причинам оборудование для 3D печати пока что не запущено в массовое производство, но уже можно говорить о реальных перспективах использования 3D принтеров за пределами Земли.
Космическая гонка
В прошлом году американская космическая компания SpaceX отправила на Международную Космическую Станцию грузовой корабль Dragon capsule, на борту которого находился первый когда-либо созданный 3D принтер, способный работать в условиях невесомости.
Принтер, разработанный компанией Made In Space, был создан в сотрудничестве с Центром космических полётов NASA (Marshall Space Flight Center) и отправлен в космос в сентябре 2014.
Необходимость поддерживать постоянное транспортное сообщение с космической станцией делает освоение космоса дорогим и медленным. 3D принтеры позволят астронавтам производить то, что им нужно на месте. Астронавты МКС продемонстрировали это, сделав 3D копии 14 объектов, включая гаечный ключ, и отправили их на Землю для тестирования.
Made In Space разработала технологию 3D печати, которая способна функционировать в среде с микрогравитацией, схожей с той, что на МКС. Этот принтер использует в качестве расходного материала ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) пластик и имеет относительно небольшую рабочую поверхность (5см *10см* 5см).
NASA также изучает возможности 3D печати для осуществления исследовательских миссий в будущем. В настоящее время оно занимается разработкой 3D принтеров, которые могли бы использовать песок с поверхности Марса для постройки "убежищ". На Земле агентство экспериментирует с материалами, имеющими похожие свойства.
Европейское управление космических исследований также изучает перспективы использования лунной пыли для 3D-печати целой базы. Уже существует возможность распечатывать строительные каменные блоки весом 1,5 тонны каждый.
3D-печать также используется для производства ракет, которые будут использоваться для транспортировки астронавтов. Новозеландская компания Rocket Lab в этом году обнародовала планы по сокращению средних расходов на запуск ракет до 95%. Это станет возможным благодаря 3D-печати всех основных элементов двигателя в течение нескольких дней, а не месяцев, как при традиционных методах производства. Учёные планируют использовать титановый сплав в качестве расходного материала.
4D печать
В 2013 году на конференции TED директором «Лаборатории самосборки» (Self-Assembly Lab) Массачусетского технологического института Скайларом Тиббитсом была представлена 4D-печать.
«4D объекты» со временем меняют свою форму или самостоятельно собирают себя под воздействием различных условий. Другими словами, 4-ое измерение это время и/или условия окружающей среды.
Данная технология представляет особый интерес для нефтяной и газовой промышленности. Совместно с американской компанией GEOSyntec Тиббитс работает над созданием водопроводных труб, которые можно будет изготовить посредством 4D печати. Так как круг возможностей и сфер применения 3D печати постоянно растёт, реальным представляется и её применение в военной и строительной отраслях.
Доктор Массачусетского технологического института, Дэн Равив, считает, что 4D печать может быть использована в производстве бытовой техники, продуктов по уходу за ребенком, или даже одежды и обуви, которые, реагируя на изменения в окружающей среде, будут сами оптимизировать свою форму и функцию.
Захватывающие возможности, но дальнейшее развитие всё ещё необходимо
Скорость, с которой развивается 3D-печать, поражает. Но технология все еще слишком медленна для массового производства, плюс необходимо повышать точность для изготовления структурных компонентов. На данный момент эта технология по-прежнему остается узкоспециализированной.
Возможность предложить индивидуальный продукт, который производится на месте его потребления, безусловно, делает 3D-печать привлекательной как для поставщиков, так и для потребителей. Это растущий рынок, но предстоит еще много работы, в частности это касается скорости процесса печати, размера продукта, и, самое главное, разнообразия материалов для производства .
В ближайшем будущем, мы можем эффективно использовать 4D печать в космосе. Представьте себе, что усовершенствованная 3D печать использовала бы материалы, которые могли бы самостоятельно собираться, и какую пользу она может принести в освоении космоса.
После прибытия в пункт назначения, сырье от инопланетного мира может быть использовано для постройки убежищ, зданий и изготовления деталей по мере необходимости. Это также устраняет необходимость доставки тяжелых строительных материалов на другую планету.
Так перед 3D и 4D печатью открывается светлое будущее, как здесь, на Земле, так и в космосе.