Надрукуй собі взуття

ut.net.ua
18 Квітня 2008, 00:00

  

Графіка: Павло Ніц
[472]
 
Хлопчикові 10 років, він «ріжеться» в гру на цифровій приставці. Йому дуже подобається гарна, незвичного дизайну машина, якою їздить головний герой. Він знаходить у мережі цифрову модель омріяного авто, вже створену іншим прихильником гри, завантажує її на свій домашній комп’ютер і починає друкувати її на власному тривимірному (3D) принтері. А за кілька хвилин уже взувається, щоб показати нову іграшку друзям.
 
Футболіст прем’єр-ліги витрачає 10 хвилин, поки лазерне сканування допомагає зробити точну модель його стоп. Трохи додаткової роботи в CAD-системі – й на друк! Новий 3D принтер, цього разу лазерний, використовуючи створену цифрову модель, видруковує кросівки за допомогою спаювання мікрочастинок нейлону. Взуття добре пасує лише цій людині, й сидить на нозі, наче друга шкіра.
 
Наведені приклади – не фантастика, а реальність, яка вже тут, із нами.
 
Персональні фабрики – для кожного
 
3D-принтер друкує речі шар за шаром, згідно з наданою цифровою моделлю, точно розташовуючи в просторі свою друкувальну голівку. Як матеріал найчастіше використовують рідкі полімери та інші речовини, що можуть загуснути від взаємодії з повітрям або від охолодження.
 
Ідея такого виробництва не нова. «Персональні фабрики», різновидом яких є 3D-принтери, відомі вже кілька десятків років. Військові США використовують їх для виробництва деталей у польових умовах, коли потрібно швидко відремонтувати озброєння. Індустріальні дизайнери – щоб створити прототип. Виробники обчислювальних машин – для друку електронних плат. Проблема хіба в тому, що комерційні варіанти таких пристроїв коштують від $55 тисяч, великі за розмірами (десь так з маленьку вантажівку) й використовують закриті, захищені патентами технології та матеріали.
Тому поява дешевих і масових персональних 3D-принтерів спричинить в індустріальному виробництві революцію – за масштабами схожу з тією, що свого часу зробили персональні комп’ютери.
 
Можливість самому виробляти будь-які речі змінить спосіб, у який ми виготовляємо, доставляємо та споживаємо товари. Масове побутове виробництво створить клас незалежних виробників і ринок цифрових моделей (схем об’єктів) для подальшого їх друку. Ці моделі, створені у CAD-програмах, є своєрідним аналогом платонівських ідей. Ідеальні речі чекають свого часу у вигляді файлів в Інтернеті та втілюються в оф-лайні за допомогою 3D-принтерів.
 
Не факт, що ця прекрасна ідея ощасливить усіх. Персональне виробництво може не сподобатися теперішнім корпораціям-виробникам. Що можуть зробити корпорації, легко передбачити. Ми вже маємо принаймні декілька прикладів їх боротьби за збереження нині чинного статус-кво. По-перше, закрите програмове забезпечення, ексклюзивними правами на яке володіє виробник. По-друге, обмеження, які музична індустрія постійно намагається накласти на копіювання цифрового звуку та відео. І в першому, і в другому випадку відповіддю були рухи за "звільнення" інформації: Free/Open source – Вільне/Відкрите програмове забезпечення – замість закритого, та відкриті ліцензії на твори у цифрову добу – Creative Commons замість копірайту.
 
Принтер, який розмножується
 
За останній рік одразу три групи розробників запропонували проекти "відкритих" 3D-фабрик – як альтернативу закритим технологіям корпорацій.
Fab Labs – група дослідників з Массачусетського інституту технологій – виготовили власний комплекс для «персонального виробництва речей». Речей виробляти він може поки що небагато – але в Індії за його допомогою, наприклад, повертають до життя старі копіри, деталі для яких перестали виробляти на «рідних» фабриках.
 
А команда розробників проекту RepRap поставила перед собою амбітну мету – в поточному році побудувати перший відкритий персональний 3D-принтер, який повністю відтворюватиме… сам себе. Планують, що за його допомогою можна буде, крім усього іншого, надрукувати всі його власні складові частини. Приблизна вартість складових становить менше $1000 – за один раз він здатен друкувати чверть усіх своїх деталей.
 
Нарешті, про найбільш просунутий на сьогодні проект відкритого 3D-принтера – Fab@Home, або фабера, від групи вчених з Корнельського університету, США . Лідером проекту є Ход Ліпсон, професор відділу механічної та аерокосмічної інженерії. Ідея "відкритої машини для виробництва будь-чого", як називає свій 3D-принтер Ліпсон, у тому, щоб "надати охочим доступний набір, який дозволить перейти від моделювання речей на комп’ютері до їх створення у фізичному вигляді, причому з мінімальними зусиллями."
 
Фабер може використовувати десятки різноманітних матеріалів. Це не лише полімери, але й провідники, і навіть деякі метали. Значною популярністю користується друк шоколадом, особливо серед дітей – потім екзотичної форми кондвироби залюбки з’їдають. На сайті проекту можна не лише отримати креслення, схеми та вихідні коди програм для фабера, але й приблизно за $2,5 тисячі замовити набір-конструктор – щоб зібрати фабрику в домашніх умовах.
 
Машина з випікання книжок
 
"Відкриті" 3D-принтери поки що далекі від досконалості. Однак прогрес безумовно є – початкові моделі друкували значно примітивніші та грубіші вироби. З іншого боку, через доступність матеріалів та низьку ціну саме ці пристрої можуть зробити персональне виробництво по-справжньому масовим. А масовість – вкупі з відкритою конструкцією, яку можна змінювати – призведе до вибухового розвитку персонального виробництва. Скажете, фантастика?
 
Але ж іще десять років тому неможливо було уявити собі «книжкову еспресо-машину», чинні зразки якої вже стоять у публічних бібліотеках у Нью-Йорку та єгипетській Александрії. Диво-апарат розміром у кілька середнього розміру шаф, промисловий зразок якого вже зараз можна придбати за $50 тисяч, дозволяє завантажити з Інтернету та роздрукувати будь-яку книжку. Все просто, як замовити в автоматі каву. Кидаєте гроші – й за лічені хвилини тримаєте в руках новеньку книжку, в твердій кольоровій палітурці, ще теплу від друку. 

[469][470]

 
ДОВІДКА

 Передовики виробництва друкують… роботів

Ідея запустити в маси відкритий 3D-принтер з’явилася у Корнельському університеті під час роботи над складнішим завданням. У своїй лабораторії Ход Ліпсон разом з колегами працює над амбітною метою – в межах одного безперервного процесу повністю надрукувати першого у світі робота, разом із усіма сенсорами, двигунами, електронікою та джерелами живлення. Вони навчилися друкувати цинково-повітряні елементи живлення довільної форми, які можуть вбудовуватися будь-куди в тіло робота, й розробили технологію друку мембранних двигунів. Зараз іде робота над тим, як надрукувати транзистори й створити мозок робота.
 
СЛОВНИЧОК

CADабревіатура від Computer Aided Design – дизайн за допомогою комп’ютера. Йдеться про «залізо» й програмне забезпечення, яке дозволяє спроектувати той чи інший предмет.

 
3D принтер Fab@Home

 1. Друкуюча голівка принтера містить резервуар з матеріалом, з якого друкується виріб. Розташуванням голівки та подачею матеріалу керує програма на комп’ютері.
2. Направляючі штанги, за якими рухається друкуюча голівка принтера.
3. Інтерфейсний кабель, за допомогою якого принтер під’єднується до керуючого комп’ютера.
4. Мотори для позиціювання друкуючої голівки у просторі.
5. Підставка, на якій виріб друкується шар за шаром.
6. Виріб, надрукований за заданною цифровою моделлю.