Напечатанный мир: какие сферы жизни изменит 3D-принтинг

Возможности 3D-печати практически безграничны. Технология трехмерной печати позволяет на порядок ускорить изобретательскую деятельность, решение задач подготовки производства, а в ряде случаев она уже активно применяются и для производства готовой продукции. По оценкам компании McKinsey, прямой экономический эффект от применения 3D-печати как технологии к 2020–2035 году может достичь 500 миллиардов долларов. Список сфер, на которых развитие 3D-печати отразится больше всего.
Машиностроение и электроника
3D-принтеры широко используются в прототипировании — создании макета устройства для того, чтобы понять насколько хорошо оно будет работать на практике. Наиболее актуально это для производства машин и электроники. Так, 3D-принтеры удачно использовали инженеры бренда Porsche для изучения тока машинного масла в трансмиссии автомобиля и компания Lockheed при создании беспилотного самолета Polecat, где множество деталей было получено посредством 3D-печати. Кроме того, 3D-принтеры используют для изготовления форм и моделей для литейного производства или для решений проблем мелкосерийного производства; при производстве разного рода мелочей для бытовых нужд.
Текстиль и обувная промышленность
Благодаря 3D-печати настоящая революция ждет рынок текстильной и обувной промышленности. Не так давно дизайнер Джошуа Харрис разработал проект 3D-принтера, который сможет создавать одежду за считанные минуты и утилизировать старые вещи, не выходя из дома. По мнению дизайнера, необходимость в содержании бутиков с товарами со временем отпадет, и предметы гардероба люди будут заказывать на специальных носителях в цифровом формате, чтобы распечатать их дома, а производством одежды будут заниматься не текстильные заводы, а дизайнеры и программисты в офисах. Сокращение количества магазинов обусловлено необходимостью строить на освободившемся месте новое жилье, так как по разным прогнозам к 2050 году в городах будет проживать 75% населения планеты. Есть у проекта и свои минусы — отказ от традиционных способов производства одежды оставит миллионы людей без работы, и потребуются колоссальные ресурсы для их переквалификации. Впрочем, как утверждает сам Харрис, его идея пока находится в разработке, так как еще не найден способ произвести компактную и эффективную модель принтера для одежды.
Архитектура
Если говорить об архитектуре, то и здесь трехмерная печать чрезвычайно расширяет рамки возможного. Так, при помощи 3D-принтера архитектор может смоделировать фасад здания или даже целый город и распечатать его в точной уменьшенной копии, чтобы показать заказчику. Распечатанные модели домов можно размещать на макете для демонстрации плана застройки города. Новые технологии дают начало и смелым экспериментам в данной отрасли. Так, швейцарские архитекторы Михаэль Хансмейер и Беньямин Дилленбургер в рамках своего проекта «Цифровой гротеск» («Digital Grotesque») напечатали на огромном 3D-принтере комнату площадью 16 квадратных метров, снабдив ее необычными рельефами и узорами.
Строительство
Как показывает практика, 3D-принтеры можно использовать для печати домов из бетона. В будущем эта технология вполне может использоваться при строительстве баз на Луне и на Марсе, но в случае, если будет решена проблема со слабой гравитацией. В обычном строительстве 3D-печать уже широко используется, в частности, в Китае, где каждый заказчик может без изменения стоимости выбрать конфигурацию комнат и просто за несколько дней распечатать дом своей мечты. В этой области уже есть свои рекордсмены. Китайская компания Yingchuang New Materials потратила 20 миллионов юаней и 12 лет на разработку устройства, которое теперь может печатать дома со скоростью 10 сооружений в сутки на основе смеси из строительных отходов и цемента.
Медицина
3D-печать позволит не только обеспечить людей жильем и одеждой, но и в случае чего спасти им жизнь. 3D-принтеры активно применяются для печати человекоподобных тканей, элементов человеческих органов (почки, печень, легкие), сосудов, хрящей, костей, зубов и разного рода протезов. В качестве примера можно привести компанию Oxford Performance Materials, которая в 2011 года провела первую успешную операцию по имплантации пациенту куска черепа, напечатанного на 3D-принтере.
Еда
Направление под названием food-printing давно вышло за рамки научной фантастики. Уже сейчас в Москве работают успешные компании, которые при помощи 3D-принтеров на заказ печатают из шоколада любые фигурки, например, машины, лица и статуэтки людей, сложные узоры для тортов. Food-printing активно развивается, и впоследствии на 3D-принтере можно будет распечатать практически любое блюдо. На данный момент в разработке находится множество прототипов принтеров для печати еды, таких как Foodini или Atomium от Electrolux Design Lab.
Бижутерия
Технология 3D-печати расширила возможности производства декоративных украшений, так как традиционный метод пластиковой формовки имеет свои границы, а с помощью 3D-печати можно делать изделия очень сложной и необычной формы.
Существует множество интернет-магазинов, где можно выбрать распечатанные на 3D-принтере украшения на любой вкус. Тем не менее, как считают некоторые эксперты, вряд ли 3D-печать будет всерьез конкурировать с традиционным ювелирным делом, предполагающим работу с драгоценными металлами и камнями, — такое производство нерентабельно с экономической точки зрения, поэтому эти два направления, скорее всего, всегда будут идти рука об руку.
Военная промышленность
Возможно, в 3D-печати есть и скрытая угроза, так как с ее помощью можно быстро и дешево изготавливать не только прототипы изделий и декоративные украшения, но и оружие. Так, в мае 2013 года сетевая организация Defense Distributed разработала настоящий пластмассовый пистолет, который мог скачать и напечатать на 3D-принтере любой человек. Вскоре после анонса изобретения Госдепартамент США потребовал удалить инструкции с веб-сайта. В настоящее время в некоторых странах мира производство, продажа, приобретение и владение оружием, напечатанным на 3D-принтере, является незаконным.
Экология
Новые технологии могут служить не только на благо потребителей, но и внести ощутимый вклад в восстановление окружающей среды. В 2013 году дизайнеры и инженеры предприятий Reef Arabia и Sustainable Oceans International организовали совместный проект по восстановлению экосистемы подводных рифов Персидского залива. При помощи крупных 3D-принтеров, работающих на основе напоминающего по структуре песчаник материала, они распечатали множество объектов в форме коралловых рифов и разместили их на дне океана у берегов Бахрейна. Уникальная форма искусственных рифов, максимально приближенная к реальной, позволила восстановить популяцию полипов и предоставить место для укрытия от хищников множеству видов тропических рыб. У подобного способа улучшать экологию большие перспективы, считают специалисты.

.