Технологии, 3D-принтер, магия:

T


д


почему через несколько лет каждый сможет обходиться без магазинов

@zmorph3d /  unsplash


Будущее наступило: 3D-принтер из фантазий фанатов научпопа превратился в реальность ретейла и промышленности. Как аддитивные технологии поменяют мир? Рассказывает Денис Юшин, инженер, научный сотрудник одного из институтов «Роскосмоса» и автор популярного научпоп-канала Science & Future в «Яндекс.Дзене».

Денис Юшин

Допустим, вы в 2120 году и вам нужна новая футболка. Когда-то ваши далекие предки ходили за этим по магазинам, тратя целые вечера на то, чтобы найти подходящее сочетание цвета, кроя, материала и размера среди вариантов, предложенных несколькими десятками компаний. Но дело происходит в будущем, и здесь все проще. Вы заходите в интернете будущего на специальный сайт, выбираете цвет, крой и все остальное по своему вкусу, загружаете свои размеры, и через некоторое время у вас есть новая футболка — не из партии, коллекции и не от бренда, а сделанная специально для вас и именно так, как вам хочется. Примерно так работают аддитивные технологии — и новость в том, что ждать 2120 года не обязательно, во многих областях ими можно воспользоваться уже сейчас. Они постепенно проникают всюду — в гастрономию, моду и даже в медицину: у себя на канале в «Яндекс.Дзене» я писал про печать на 3D-принтере работающего сердца. Это тихая промышленная революция, которая происходит прямо на наших глазах.




Аддитивные

технологи

ускоряют

и демократи-

зируют

производство

SPHERE /  GETTY IMAGES PLUS

Самый наглядный пример развития аддитивных технологий — домашние 3D-принтеры. Лет десять лет назад был только один способ получить пластиковую тарелку: длинная цепочка магазинов, складов, поставщиков и посредников вела на огромный завод (скорее всего, в Китае), занимавшийся производством пластиковой посуды и ничем другим. Теперь, если у вас есть 3D-принтер, устройство размером с аквариум, стоящее как пара дорогих смартфонов, вся длинная цепочка становится ненужной — вы можете печатать тарелки у себя на кухне, покупая только материал. 3D-принтер — домашний завод, причем универсальный. В отличие от станков прошлого, у 3D-принтера нет узкой специализации: в рамках ограничений на нем можно напечатать более-менее все: от елочной игрушки до оружия (такие эксперименты тоже были). Чертежи (3D-модели) при этом можно заказать у инженера, находящегося на другом конце планеты.



Когда стало понятно, что в итальянских больницах критически не хватает аппаратов ИВЛ, а завод, который делает клапаны для таких аппаратов, перестал справляться с объемами производства, волонтеры из компании Isinnova начали печатать эти клапаны
на 3D-принтерах. Не пришлось строить никаких конвейеров, ничего доставлять из Китая — после того как закончилась разработка, переход к производству занял буквально один день.


Компания Carbon, производящая 3D-принтеры, в начале марта сделала на своих устройствах партию опытных защитных экранов для медиков и отправила их в больницу при Стэнфордском университете. А несколько недель спустя гендиректор Carbon объявил, что 3D-модель такого экрана будет выложена в свободный доступ, чтобы ее мог напечатать любой, у кого есть интернет и 3D-принтер.


Следующая цель — сделанные по тому же принципу мазки для забора биоматериала, которых в больницах тоже не хватает. Компания CadCrowd запустила проект по разработке и производству предметов, которые могли бы предотвратить распространение эпидемий (вроде дверных ручек и кранов для воды, к которым не нужно прикасаться). Разработка идет на свободной основе — инженеры выкладывают свои проекты в открытый доступ, а пользователи скачивают их и печатают. Похожий проект есть у компании Prusa, но там речь идет об интерактивных игрушках и предметах для учебы. На GitHub разработчики делятся списками проверенных моделей комплектующих для медицинских устройств. Похожий проект («Мейкеры против COVID») есть и в России.






isinnova

АДДИТИВНЫЕ


ТЕХНОЛОГИ


ПРОНИКАЮТ


В СЕРЬЕЗНЫЕ


ОБЛАСТИ


ПРОМЫШЛЕННОСТИ


Аддитивные технологии ускоряют и демокра-
тизируют производство. Строго говоря, чтобы что-то производить, теперь не обязательно нанимать сотрудников: достаточно купить несколько 3D-принтеров, а разработку изделий заказывать онлайн у инженеров в любой точке мира. У таких заводов будущего не будет ни конструкторских бюро (собственно, инженерам вообще перестанет быть нужен офис), ни отделов технического контроля (и точные параметры самой вещи, и настройки принтера можно скачать через интернет). Рабочие тоже не нужны: огромная 3D-ферма на 200 или 300 принтеров часто может работать по нескольку суток почти без участия человека.

При этом аддитивные технологии — история далеко не только про волонтерские проекты и пластик. Уже давно появились 3D-принтеры по металлу — они до сих пор слишком дороги для того, чтобы поставить их в гараже, но вполне по карману крупным компаниям. Сложные конструкции и детали можно печатать целиком, а не собирать по частям — довольно большой контраст с тем, как такие вещи делались раньше (например, пассажирские самолеты сейчас часто делаются на десятке заводов в разных точках мира, и собрать их — задача не менее сложная с точки зрения логистики, чем с точки зрения технологий). Аддитивные технологии постепенно проникают во вполне серьезные области промышленности. Английский стартап Orbex не так давно представил 17-метровую вторую ступень ракеты-носителя Prime Rocket — она целиком, включая двигатель, напечатана на 3D-принтере. Другой космический стартап, Relativity Space, подписал контракт на запуск своей напечатанной на 3D-принтере ракеты с ВВС США (двигатель такой ракеты состоит из примерно 100 деталей — примерно в 10 раз меньше, чем у обычной). Гиганты аэрокосмической индустрии вроде Boeing и Lockheed Martin используют 3D-печать уже довольно давно. Например, именно аддитивные технологии могут обеспечить нам возможность колонизации Марса.




Печать бака ракеты-носителя в Relativity Space


КАК ИМЕННО

Аддитивные

технологи

ИЗМЕНЯТ МИР,

ПОКА ПРЕДСКАЗАТЬ

НЕВОЗМОЖНО

Печать бака ракеты носителя в Relativity Space


Автоматизированная ферма 3D-принтеров tend.ai / Фото: Brian Benchoff


Хороший пример здесь — автомобильная промышленность, требующая непрерывного потока запчастей. Запчасти нужно где-то хранить и как-то доставлять (часто из другого полушария), а спрос на них постоянно скачет. 3D-печать снимает эту проблему: модель нужной детали будет храниться в облаке онлайн, а саму деталь можно будет печатать по требованию, причем еще и подгонять ее под требования заказчика. Нужен новый бампер? Не проблема, его можно напечатать, не выходя из гаража. Уже в этом году мы увидим электромобиль LSEV итальянской компании XEV — салон, сиденья, панели кузова и даже ветровое стекло там напечатаны на 3D-принтере. Или мода: в последние годы крупные бренды отметились экспериментами с напечатанными на 3D-принтере кроссовками, аксессуарами и одеждой. Или даже архитектура: сразу несколько компаний сейчас активно экспериментируют, пытаясь понять, как могли бы выглядеть дома будущего — не построенные из материалов, сделанных на фабриках где-то далеко, а напечатанные прямо на месте строительства.

X ELECTRICAL VEHICLE (XEV) / ФОТО: x-ev.net



X ELECTRICAL VEHICLE (XEV). ФОТО: MOTORGLOBE



Как именно аддитивные технологии изменят мир, пока предсказать невозможно — но уже сейчас понятно, что очень сильно. Прежние производственные цепочки перестанут существовать. Поменяются торговые маршруты, а следом за ними — политический и экономический баланс. Рынки будущего будут выглядеть по-другому (и пока неясно даже, рынки чего это будут: технологий? материалов? чертежей?). Более того, возможность создать нечто принципиально новое из ничего, которая до сих пор была привилегией владельцев заводов и мастерских, станет в значительной степени доступна обычным людям. Какой будет повседневная жизнь в мире, где каждый — сам себе дизайнер, сам себе инженер и сам себе завод? Пока тяжело даже предположить, но наблюдать за тем, как рождается эта новая реальность, — увлекательно. 


Кстати, американские ученые из Ок-Риджской национальной лаборатории надеются в 2023 году показать первый напечатанный на 3D-принтере ядерный реактор. Вполне может быть, что футболками дело не ограничится и однажды вы сможете напечатать такой
у себя в гараже.






@zmorph3d /  unsplash


{"width":1290,"column_width":177,"columns_n":6,"gutter":45,"line":20}
true
960
1290
false
true
true
{"mode":"page","transition_type":"slide","transition_direction":"horizontal","transition_look":"belt","slides_form":{}}
{"css":".editor {font-family: EsqDiadema; font-size: 19px; font-weight: 400; line-height: 26px;}"}