И, наконец, есть третий метод, про который и идёт речь
Он же самый современный — трёхмерная печать органов. И именно им занимаются в новой лаборатории. Смысл такой: не нужны неорганические каркасы (клетки сами себя прекрасно держат), не нужно у кого-то брать органы. Пациент отдаёт немного своей жировой ткани, из неё методом последовательной обработки клеток получаются необходимые конструкционные элементы. Создаётся трёхмерная модель органа, конвертируется в CAD-файл, затем этот отдаётся 3D-принтеру, который умеет печатать нашими клетками и понимает в какую точку трехмерного пространства ему нужно «уложить» конкретный тип клетки. На выходе – тканевый конструкт, который надо поместить в специальную среду, пока не начались проблемы с гипоксией. В биорекаторе тканевый конструкт «созревает». Потом орган можно «трансплантировать» пациенту.
2.1.2) 3D- принтеры в космической индустрии
2.1.2.1) Лунные базы и солнечные батареи
Итальянский
изобретатель Энрико Дини, являющийся
главой компании Monolite, разработал принтер
для печати трехмерных объектов большого
размера. Устройство, названное им
D-Shape, способно «напечатать» здание
целиком из песка.
Принтер
работает следующим образом.
На
поверхность путем распыления наносится
тонкий слой песка, затем слой связывающего
вещества на основе магния.
Слой
за слоем создается трехмерная
структура.
D-shape
способен создать здание в 4 раза быстрее,
чем если бы его возводили традиционным
способом. А себестоимость сооружения
при использовании 3D принтера уменьшается
в 2 раза. Кроме того, с помощью D-shape можно
«печатать» сложные изогнутые структуры.
В качестве демонстрации технологии
Энрико Дини создал павильон 9 куб. м. в
итальянском городе Понтедера.
Принтер
печатает с разрешением 25 dpi. Получившийся
материал напоминает мрамор, при этом
он оказывается прочнее бетона и не
нуждается в армировании.
Энрико
Дини полагает, что D-shape может оказаться
полезным при строительстве лунных баз.
Вместо песка он сможет использовать
реголит. Сейчас изобретатель намерен
испытать систему в вакуумной камере в
лаборатории Alta Space в Пизе для того, чтобы
убедиться, что система способна работать
в лунных условиях.
Что касается солнечных батарей, NASA ведет работу над созданием 3D-принтера «печатающего» солнечные батареи огромного размера. В чем же суть?
NASA планирует запустить летательный аппарат с принтером на борту, при достижении орбиты земли происходит развертывание аппарата и начало печатания солнечной панели, только представьте себе, диаметром 1км. Электроэнергии получаемой такой батареей хватит на небольшой город в космосе.
2.1.3) 3D-принтеры в робототехнике
2.1.3.1) Первые машины репликаторы(проект RepRap)
Проект RepRap (от англ. Replicating Rapid Prototyper — самовоспроизводящийся механизм для быстрого изготовления прототипов) — инициатива, направленная на создание самокопирующегося устройства, которое может быть использовано для быстрого прототипирования и производства. Устройство RepRap представляет собой 3D-принтер, способный создавать объемные артефакты на основе моделей, сгенерированных компьютером. Одной из целей проекта является «самокопирование», определяемое авторами как способность аппарата воспроизводить компоненты необходимые для создания другой версии себя. Аппарат представляет собой разработку с общедоступными наработками.
Благодаря способности аппарата к самовоспроизводству авторы считают возможным дёшево распределять аппараты между людьми и сообществами, позволяя им создавать (или скачивать из Интернета) сложные продукты и артефакты без необходимости создания дорогой производственной инфраструктуры. Дальнейшее развитие, по мнению авторов, будет носить эволюционный характер вкупе с возможностью экспоненциально увеличивать число изготовленных устройств. Планируется, что проект станет одной из «прорывных технологий» наравне с персональным компьютером и интегральными микросхемами.
Заявленная цель проекта — не столько создание самокопирующегося устройства, сколько возможность дать людям, независимо от местоположения и с минимальными затратами, настольную производственную систему, которая позволит производить многие вещи, используемые в повседневной жизни. Вирусная природа самокопирования также может вызвать экспоненциальный рост и сдвиг парадигмы в дизайне и производстве потребительских товаров: от завода-производителя патентованной продукции к человеку-производителю непатентованных товаров с открытыми спецификациями. При этом акцент транспортировки переместится с доставки готовых товаров потребителю на поставку ему сырья для изготовления нужных предметов.
Раскрытие производственного дизайна и производственных возможностей для человека значительно снизит время для инновационных улучшений продуктов и поддержки значительно большего разнообразия нишевых товаров, чем может себе позволить фабричное производство.
На данный момент удалось «научить» машину копировать себя на 85 процентов.
Авторы проекта так же замечают, что семьи с использованием одного RepRap для печати только 20 отечественной продукции в год (около 0,02% из продуктов, доступных) могут сэкономить от $ 300 до $ 2000:
