Некоторые назовут это Третьей Индустриальной революцией. Этот оборот уже давно и прочно вошел в моду. Возможно это выражение через чур нескромно и даже крикливо, но процессы, скрывающиеся за ним способны произвести в этом мире глубинные огромные изменения. Возможно, даже более обширные и радикальные, чем то, что нам довелось пережить в ходе информационной революции с появлением современных средств коммуникации, интернета и развитием и удешевлением бытовой электроники и автоматизации рутинных бытовых процессов.
Прежде всего, это прорывная новая технология трехмерного моделирования и печати, более известная сейчас как 3D печать. Процесс производства трехмерных образцов с помощью 3D принтера из цифровой трехмерной модели.
Хотя новой эту технологию назвать можно, конечно, только с большой натяжкой. Так как первые образцы трехмерных принтеров появились ещё в середине 80х годов прошлого столетия в индустриально развитых странах, включая СССР. По сути, именно тогда и были заложены основы для Третьей Индустриальной Революции и постепенного перехода к новому укладу жизни. В настоящий момент рынок трехмерной печати оценивается в почти два миллиарда долларов и по оценкам экспертов к 2015 году эта цифра должна увеличится ещё как минимум вдвое.
В своей самой простой форме 3D принтер использует полимерный или пластиковый наполнитель в качестве «чернил». Печатающая головка такого принтера двигается по разнообразным траекториям внутри рабочего пространства, «распечатывая» слой за слоем трехмерный объект. Архитекторы и дизайнеры в автомобилестроении были самыми первыми пользователями 3D принтеров. Поскольку разрабатываемые ими модели могли быть реализованы в трехмерном пространстве в виде твердой уменьшенной копии, что позволяло учесть все недостатки и уйти от возможных проблем уже на ранних этапах проектирования, до момента вывода образца в массовое производство или начала строительства.
Быстрое применение 3D печать нашла также и в медицине. К примеру, в нейрохирургии стало возможным распечатать модель черепа пациента для анализа и консультаций перед непосредственной операцией. Наиболее показателен случай ребенка, который потерял слух только с одной стороны в одном ухе из-за деформации внутренней кости и блокирования канала. С помощью точной копии головы ребенка, распечатанной на 3D принтере, хирург в точности знал, каким образом следует провести операцию по возвращению слуха пациенту.
Один крупный производитель зубных имплантантов и связанных с этим других продуктов счел разумным перейти от массового производства форм к непосредственной индивидуальной печати прямо на месте. Все больше и больше, 3D печать используется в биомеханике для производства протезов из наноструктурированной керамики и иных соответствующих материалов.
Но архитектурой и медициной применение не ограничивается. В Голландии была попытка 3D печати целого жилого дома. Творческая группа DUS Architects из Амстердама использовала принтер достаточно больших размеров, чтобы распечатывать одну комнату за один проход принтера. В целом эксперимент по распечатыванию жилого дома в реальных размерах можно считать успешным.
Следует упомянуть, что уже сейчас отдельные части самолетов, не говоря уже о дронах и БПЛА, производятся с помощью трехмерной печати. Компания General Electric, которая купила поставщика сырья около десяти лет назад, сейчас работает над собственным составом добавок и качеством материалов на основе этого сырья, которые судя по всему и будут использовать в 3D производстве турбин нового поколения.
Трудность для крупных производителей, где используются различные по своей структуре материалы и разнообразные режимы, заключается в том, чтобы адаптировать потоки получаемого сырья к новым технологическим процессам. Надо понимать, что далеко не всё может быть произведено из цветного пластика. Дерево, метал, другие натуральные и искусственные материалы используются и будут использоваться в производстве. Но это не является серьезной проблемой или ограничением для применения новых технологий. Так например, упомянутые уже выше голландские архитекторы для получения необходимых им в конструкции дома на набережной канала деревянных деталей использовали смесь деревянной стружки и полимера. По их словам, в результате этого гибридные части получились со всеми необходимыми характеристиками натурального дерева — в них можно вбивать гвозди, гнуть и распиливать на части.
Металлические объекты создаются сейчас с использованием технологии спекания. В существующих производственных линиях металлический порошок нагревается до температуры чуть ниже температуры плавления и затем обрабатывается лазером, который плавит порошок, спекая его в единую прочную структуру. Чтобы почувствовать на пороге каких глобальных перемен мы сейчас стоим, можно скромно добавить, что патенты на технологию лазерного спекания металлического порошка истекают уже в следующем году. И стоит ожидать гигантский колоссальный скачок в развитии 3D индустрии, где инвесторов уже не будут беспокоить затраты на приобретение дорогостоящих прав на использование технологий, как не будет и затрат на судебные разбирательства по поводу нарушения тех или иных авторских прав.
Пентагон также весьма стремительно и в целом успешно освоил технологию трехмерной печати, но пока не смог полностью развернуть весь потенциал технологии не по технологическим, а больше ввиду нерешенных проблем юридического и организационного характера. Одним из внедрений, как сообщалось ранее в СМИ, было развертывание портативных 3D-принтеров в Афганистане. Части к вооружению и обмундированию солдат армии США, которые были произведены на 3D принтерах в непосредственной близости от театра боевых действий, могли потенциально использоваться, но не были сертифицированы, как того требуют формальные процедуры.
На этом примере очень контрастно видно, насколько новые технологии вообще и технология 3D печати в частности, обгоняют существующие бюрократические реалии. Или наоборот, насколько серьезной помехой для становления нового технологического уклада является бюрократический аппарат даже в самых передовых странах мира.
Что в конечном итоге важнее на поле боя, быстро получить необходимую запасную деталь, произведенную тут же на 3D принтере или ждать поставок с удаленных баз за тысячи километров, но со всеми необходимыми согласованиями и сертификатами?
Тоже самое справедливо и для простого потребителя. Если мне необходимо большое количество запасных деталей, например, к бытовой технике, не проще ли распечатать ли их тут же на принтере, чем заказывать и ждать от сертифицированных официальных поставщиков? Ответ на это вопрос таит большие риски для уже сложившихся индустриальных производителей и накал борьбы за свои права печатать все, что угодно, но у себя дома, видимо даже превзойдет накал противостояния пиратов и музыкальных лейблов.
Практика применения законов о 3D печати тоже готова к своему бурному взлету. И уже множество компаний по всему миру со всех сторон тщательно изучают интригующие вопросы по правообладанию и соблюдению авторских прав, которые ставит перед всеми сущесвование технологии трехмерной печати.
До сего момента, рынок резко поделен между пользователями 3D принтеров, продающихся сейчас менее, чем за 1000 долларов США и сложнейшими машинами на острие технологического совершенства, которые способны производить качественные части для самолетов или автомобилей. Ещё недавно такие аппараты скорее можно было найти в специализированных лабораториях или мастерских, но уже сейчас несколько крупных компаний хотят начать продажи через обширную сеть своих магазинов по всему миру. Гонка продолжается! Третья Индустриальная Революция совершается у нас на глазах.
(с) При копировании статьи ссылка на https://joie-de-vivre.ru обязательна.
Мы также есть в Контакте, Твитере и Фейсбуке.
Нашли для себя что-то полезное? Расскажите об этом своим друзьям! Почему перепост важен и как он может изменить этот мир к лучшему