3D-печать сочетает в себе аддитивный процесс или наслоение материала в тонких горизонтальных сечениях и компьютерную программу для печати твердых объектов. Таким образом, объект печатается слой за слоем, промывается растворителем и затвердевает под ультрафиолетовым излучением. В процессе используются компьютерные разработки (CA здания 3D-моделей.

ИЗ ИСТОРИИ

Самый ранний рекорд 3D-печати в аддитивном процессе установил японский изобретатель Хидео Кодама в 1981 году. Он создал продукт, который использовал ультрафиолетовое излучение для отвердения полимеров и создания твердых объектов. Это стало ступенькой к стереолитографии (SLA). Однако из-за проблем с финансированием он не смог завершить процесс до истечения года. Следующими людьми, которые оказали влияние на эту идею, стали Жан-Клод Андре, Оливье де Витте и Ален ле Мехо. Еще в 80-х годах ле Мехо работал в Alcatel, исследуя детали фрактальной геометрии, там же он поделился своей проблемой с де Витте, который работал в филиале Alcatel. Работая с лазерами, де Витте знал о жидких мономерах, которые можно довести до твердого состояния с помощью лазера. Этот способ открыл путь к созданию устройства быстрого прототипирования. Они принесли новую идею Андре, который работал во Французском национальном центре научных исследований (CNRS). Хотя он был заинтересован в этой идее, CNRS в конечном итоге не одобрила ее. Помимо отсутствия уравнений, они утверждали, что у него просто не было достаточно областей применения… Трио подало заявку на патент в 1984 году, но без надлежащего финансирования они были вынуждены отказаться от проекта.

1984 год стал везучим для 3D-печати. Так Чарльз Халл изобрел стереолитографию, процесс, похожий на 3D-печать, в котором используются технологии для создания уменьшенных версий объектов, чтобы их можно было проверить, прежде чем тратить время и деньги на создание реального продукта.

В 1986 году Чарльз основал свою собственную компанию — 3D Systems в Валенсии, штат Калифорния. И свой первый коммерческий продукт, SLA-1, компания выпустила в 1988 году. В 1988 году, в том же году, когда был представлен SLA- 1, была изобретена еще одна технология 3D-печати с использованием метода селективного лазерного спекания (SLS), патент на который был подан Карлом Деккардом, студентом Университета Техаса.

Еще один патент был представлен правительству США. На этот раз для моделирования сплавленного осаждения (FDM). Патент на FDM был представлен Скоттом Крампом, соучредителем Stratasys. Основанная в 1989 году, компания из Миннесоты является одним из лидеров рынка высокоточных 3D-принтеров. В 1992 году патент на FDM был выдан Stratasys, что положило начало интенсивному развитию технологий. Одной из первых отраслей, которая начала применять эту технологию в начале 90-х годов, была медицина.

НА ПРАКТИКЕ

В 2013 году китайские ученые высокотехнологичного предприятия Regenovo Biotechnology Co., Ltd.,предоставляющего профессиональные интегрированные решения в области технологий 3D-печати для биомедицинских применений таких, как регенеративная медицина, тканевая инженерия, начали печатать органы для человека — уши, печень и почки — из живой ткани.

С помощью печати исследователи из Технологического университета Чалмерса, в Швеции, преуспели в 3D-печати с использованием чернил на основе дерева, которые имитируют уникальную «ультраструктуру» древесины.

Новый 3D биопринтер BioFabrication Facility (BFF) появится на Международной космической станции космической миссии SpaceX с июля с целью производства клеток взрослого человека и белков, полученных из тканей взрослого человека (или цепочек аминокислот)в качестве исходного материала для жизнеспособных тканей в космосе.

И в России не отстают от разработок. Так, первый отечественный лазерный биопринтер — BioDrop, работающий по технологии LIFT, разработан учеными Института регенеративной медицины Сеченовского университета и их коллегам из Института фотонных технологий ФНИЦ «Кристаллография и фотоника». Эта инновационная медицинская технология позволяет составлять сложные структуры из клеток, которые можно использовать в создании искусственных тканей и органов.

В городе Эйндховен (Нидерланды) будут построены пять 3D-печатных бетонных домов. Проект Milestone (мильный камень) является первым в мире коммерческим жилищным проектом, основанным на 3D-печати бетона. Все дома будут отвечать всем современным требованиям к комфорту, а также будут куплены и сданы в аренду риелтерской компанией.

Во всем мире треть производимой пищи расходуется впустую. Самый потерянный продукт питания в Нидерландах — хлеб. Кроме того, также часто выбрасываются овощи и фрукты.

Решение все же удалось найти. Эльзелинде ван Долевирд и Вита Брокен предлагают дать пище вторую жизнь и использовать ее вторично.  Как ? Продолжение статьи читайте в журнале «Экология и Бизнес» Выпуск 9 / 2019