Все, что вам нужно знать о 3d-печати человеческих органов

Роль дизайнера в биопринтинге

Какую же роль занимает дизайнер в биопринтинге?

Для того чтобы создать искусственный орган или ткань, вначале необходимо разработать их макет, и эта задача лежит на дизайнере. Для этого, кроме навыков проектирования, ему понадобится хорошее знание биологии и анатомии, а также физики и математики.

Компьютерная модель будущего органа должна отражать все анатомические и тканевые особенности будущего органа, в том числе сосудистый рисунок. Кроме того, необходимо рассчитать физические и математические параметры макета.

Для такой работы необходима специальная компьютерная программа, которая позволяет моделировать объекты на клеточном и молекулярном уровнях, прорабатывать возможные варианты их взаимодействия и производить необходимые вычисления.

Что предложили российские и китайские ученые

Ученые из России и Китая предложили уникальный способ создания хрящевых имплантов для суставов, индивидуальных для каждого пациента. В разработке участвовали представители Института регенеративной медицины Сеченовского университета, а также детской больницы Чунцинского медицинского института. Долгое время они изучали строение хряща и предложили собственные инновационные варианты восстановления хрящевой ткани. Они научились «печатать» ткане-инженерные хрящи, которые заселяются собственными клетками организма и полноценно функционируют.

Методика основана на технологиях биопринтинга. В разработке специального биопринтера приняли участие физики Института фотонных технологий ФНИЦ кристаллографии и фотоники. Оборудование совмещает в себе две технологии:

1. Экструзионная биопечать.

В составе биочернил – клетки. Биопринтер выдавливает струю, путем перемещения форсунки формируется структура сустава, в соответствии с трехмерной компьютерной моделью.

2. Индуцированный перенос с участием лазера.

Клетки распределяются в гидрогеле и располагаются на специальной подложке. Под действием лазера их «выбивают» и переносят вниз. Путем комбинирования клеток удается последовательно создавать конструкт, который имитирует орган, сложную ткань или сустав. Эта технология гораздо более сложная в реализации, чем экструзионная биопечать, но открывает более широкие возможности.

Совсем скоро появится биопринтер, на котором будут печатать индивидуальные импланты для суставов

3D печатание

Ученые пришли к 3D печати органов не сразу. До этого в медицине использовались самые разные методы. Изначально практиковали генную терапию – вводили пациенту комплексы, в ходе которых выделялись клетки. В эти клетки вводили определенные гены, которые потом размещали в организме пациента.

Следующим этапом стала тканевая инженерия – здесь берется основа, на которую кладутся клетки, все это помещается в биореактор, который и создает нужный орган. Методы тканевой инженерии могут быть каркасными и бескаркасными. В первом случае используется трупный орган, в который помещают клетки пациента.  Второй метод предусматривает использование гидрогеля. Создание органа происходит следующим образом: изначально ставится каркас с клетками, который со временем растворяется, а на его месте начинает функционировать новый, уже подросший, орган.

3Д печать тканей организма

Зачем нужны биороботы?

Открытые ниши

Ювелирные украшения

Рынок ювелирных изделий стагнирует, покупатели все чаще пытаются сэкономить и получить интересный дизайн, поэтому выбирают украшения не из золота, а из серебра, а также бижутерию. 

Производители в ответ снижают вес изделий из драгметаллов и вводят в ассортимент более дешевые заменители. 

Это позволяет «уронить» стоимость производства под заказ, сократить сроки и удовлетворить реальный спрос. Изобретать технологию не потребуется, любую ювелирную форму можно легко найти в интернете и адаптировать в 3D-редакторе. 

Персонажи и артефакты для геймеров

3D-печать артефактов или персонажей игр (Warcraft, DotA, GTA) — интересная и перспективная ниша, а не просто печать детских игрушек. 

В США есть примеры кейсов с большими оборотами продаж. Например, компания WhiteClouds предлагает фанатам и любителям компьютерных игр создать персонифицированную фигуру любимого игрового персонажа. 

Спрос со стороны геймеров на такие товары стабилен и будет расти. Согласно прогнозам Newzoo, эта платежеспособная аудитория по итогам 2019 года достигнет 28,2 млн человек. И большинству из них нравится идея распечатать свой меч, доспехи или целого героя из игры.

Ортопедия

В России эта ниша практически не занята. Отдельные игроки занимаются стельками и ортезами, однако этот рынок гораздо шире и включает все, что сделано из пластика, резины, требует определенного уровня жесткости и индивидуальной настройки. 

Сегодня основные продавцы таких товаров закупают их большими партиями в Китае. Использование 3D-печати поможет отказаться от этого в пользу мелкосерийного производства на месте под запрос. На выходе — экономия на издержках, упрощение логистики, повышение оборотов. Для клиента это возможность быстро, прямо в медицинском центре, получить то, что назначил врач. Не нужно искать, заказывать и ждать. 

На этом рынке есть успешные кейсы, их можно изучать и «примерять» на другие группы ортопедических товаров. 

Автозапчасти

3D-печать автомобильных деталей — идея, успешно реализованная рядом компаний в США. Причем речь идет не об узлах ходовых систем, а о простых запчастях, которые постоянно ломаются. 

Владельцы подержанных авто часто ищут такие детали на разборках, поскольку заказать новую нет возможности или не устраивает цена. Ассортимент можно расширять пластиковыми элементами для тюнинга и индивидуализации авто.

Также 3D-печать можно использовать в автотюнинге и более глобально. Например, компания RingBrothers занимается созданием уникальных «кастомных» машин. В какой-то момент команда решила, что слишком дорого постоянно делать металлические детали, прикидывать, как они будут смотреться на машине, а потом делать новый вариант. Поэтому стала использовать 3D-принтеры для создания более дешевых прототипов.

Еще один пример — сотрудничество MINI (BMW) и бельгийской компании Twikit, поставщика ПО для персонализации. Автопроизводитель привлек Twikit для того, чтобы покупатель авто мог использовать эту платформу для создания собственных элементов интерьера и экстерьера при помощи 3D-моделирования. Эти модели направлялись в центр аддитивного производства BMW, где посредством 3D-печати создаются разработанные клиентами детали, а потом интегрируются в заказанную машину.

Производство расходных материалов

Достаточно простой бизнес, для запуска которого нужны один китайский станок и пачка пластика в гранулах. На выходе получается нить для 3D-печати — продукт, необходимый широкому кругу потребителей. 

Сейчас рынок в такой стадии, когда собственного производства расходников нет даже у крупных игроков, так что можно не только зарабатывать на стартапах, но и получить поток заказов от стабильных клиентов. Экономика такого проекта понятна и бизнесу, и инвесторам, а простота идеи делает его удобным для перепродажи. Главное, чтобы рынок 3D-печати развивался, и для этого есть все условия.

История

Область печати органов возникла в результате исследований в области стереолитографии , основы практики 3D-печати, которая была изобретена в 1984 году. В эту раннюю эру 3D-печати было невозможно создавать долговечные объекты, потому что материалы, которые использовались б / у были не очень крепкие. Следовательно, в первые дни 3D-печать использовалась просто как способ моделирования потенциальных конечных продуктов, которые в конечном итоге будут изготавливаться из других материалов с использованием более традиционных методов. В начале 1990-х годов были разработаны нанокомпозиты, которые позволили 3D-печатным объектам быть более прочными, позволяя использовать 3D-печатные объекты не только для создания моделей. Примерно в это же время специалисты в области медицины начали рассматривать 3D-печать как способ создания искусственных органов. К концу 1990-х годов исследователи-медики искали биоматериалы, которые можно было бы использовать в 3D-печати.

Концепция биопечати была впервые продемонстрирована в 1988 году. В это время исследователь использовал модифицированный струйный принтер HP для нанесения клеток с помощью технологии цитоописания. Прогресс продолжился в 1999 году, когда первый искусственный орган, сделанный с помощью биопечати, был напечатан группой ученых под руководством доктора Энтони Атала из Института регенеративной медицины Уэйк Форест . Ученые из Wake Forest напечатали искусственный каркас для человеческого мочевого пузыря, а затем засеяли каркас клетками своего пациента. Используя этот метод, они смогли вырастить функционирующий орган, и через десять лет после имплантации у пациента не было серьезных осложнений.

После мочевого пузыря в Wake Forest были предприняты шаги в направлении печати других органов . В 2002 году была напечатана миниатюрная полнофункциональная почка . В 2003 году доктор Томас Боланд из Университета Клемсона запатентовал использование струйной печати для клеток. В этом процессе использовалась модифицированная система пятен для осаждения клеток в организованные трехмерные матрицы, размещенные на подложке . Этот принтер позволил провести обширные исследования биопечати и подходящих биоматериалов . Например, после этих первоначальных открытий, 3D-печать биологических структур получила дальнейшее развитие, чтобы охватить производство тканей и структур органов, а не клеточных матриц . Кроме того, было исследовано больше методов печати, таких как экструзионная биопечать , которые впоследствии были внедрены в качестве средств производства .

В 2004 году область биопечати кардинально изменилась с появлением еще одного нового биопринтера . Этот новый принтер мог использовать живые человеческие клетки без необходимости сначала строить искусственный каркас. В 2009 году Organovo использовала эту новую технологию для создания первого коммерчески доступного биопринтера . Вскоре после этого биопринтер Organovo был использован для разработки первого в своем роде биоразлагаемого кровеносного сосуда без клеточного каркаса.

За последние десять лет были проведены дальнейшие исследования по созданию других органов , таких как печень и сердечные клапаны , а также тканей , таких как кровеносная сеть, с помощью 3D-печати . В 2019 году ученые в Израиле совершили крупный прорыв, когда они смогли напечатать сердце размером с кролика с сетью кровеносных сосудов , способных сокращаться, как естественные кровеносные сосуды. Напечатанное сердце имело правильную анатомическую структуру и функцию по сравнению с настоящими сердцами . Этот прорыв представлял реальную возможность печати полностью функционирующих человеческих органов . Фактически, ученые из Варшавского фонда исследований и развития науки в Польше работают над созданием полностью искусственной поджелудочной железы с использованием технологии биопечати . На сегодняшний день эти ученые смогли разработать действующий прототип. Это развивающаяся область, и многие исследования все еще проводятся.

Особенности бизнеса. Влияние пандемии и перспективы развития

Интерес к 3D-печати в России возник примерно в 2005 году. Это был прорыв, четвёртая промышленная революция с технологией «быстрого» прототипирования. Соответственно, появились интересные перспективы, которые располагали к открытию бизнеса. 

Основные причины привлекательности 3D-печати две:

1. Возможность скопировать и воспроизвести редкий протопип;
2. Возможность протестировать новый прототип перед запуском серии.

Истории про технологии 3D-печати органов, еды и домов пока даже не вышли из разряда мифов. Я буду говорить о 3D-печати твердотельных изделий из пластика, его различных композитов и металла. Сейчас в России услуг по чистой 3D-печати ничтожно мало.

Если у вас будет дома «оркестр» из 3-5 принтеров, то вы сможете зарабатывать на 3D-печати шестерней и других несложных элементов до 100-200 тысяч рублей в месяц, а еще научитесь делать несколько дел одновременно и спать с любым уровнем шума. Разместите объявления на свободных сайтах этой тематики или «Авито» и принимайте первые заказы.

В таком случае первоначальные инвестиции могут составить около 50-70 тысяч рублей: 40 тысяч рублей на покупку принтера и комплектующих, 5 тысяч рублей на расходный материал-пластик, 10 тысяч рублей на продвижение (размещение объявлений).

Средний клиентский чек мастера с Авито около 1000-3000 рублей за заказ. Изделие выпускается, как правило, слоистое, из дешёвого пластика, могут быть неточности, нагары, шероховатости из-за простоты печатающего оборудования.

Более сложная бизнес-модель — использование нескольких технологий печати, например, FDM/FFF, SLA, DLP, SLS, SLM (фотополимерная печать, печать пластиком, полиамидом, спекание порошка). В основном так работают компании, которые занимаются как продажей 3D-оборудования, так и имеют свои демонстрационные залы и выполняют тестовую печать образцов. 

Мы тоже начинали с проектов, предусматривающих только 3D-печать.

Но мы стремимся к высокому качеству изготавливаемого продукта, и сейчас пришли к выводу, что для изготовления сложных, комплексных, масштабных проектов, по которым к нам обращаются крупные заказчики, требуется сочетание различных технологий, предусматривающих не только 3D-печать, но и литье, фрезеровку, резку, а также высокое мастерство по механической и художественной обработке изделий.

Сейчас у нас есть несколько цехов: цех по печати по FDM-технологии, цех SLA/DLP-технологии, цех фрезеровки и лазерной резки, художественный цех и сборочный.

Такие компании обладают достаточно большими мощностями. Именно они пригодились в пору пандемии, когда мы печатали клапаны для ИВЛ. Была даже попытка печати масок, но вскоре мы отказались от этой идеи. 3D-печать была спасением в быстром производстве комплектующих медицинских аппаратов. 

Кроме того, с точки зрения изготовления креативных вещей, 3D-печать — находка. Большое будущее у тех изобретателей, которые смогли ее освоить, понять все нюансы. А нюансов достаточно много. Сейчас представлено свыше 50 технологий 3D-печати, оборудование постоянно совершенствуется, появляется печать сложными пластиками.

Есть уже бюджетные пластики из карбона, угленаполненный пластик. А обладая еще и смежными технологиями производства, такими как литье, фрезеровка, резка, компании могут произвести из пластика все, что пожелают.

У технологии 3D-печати большие перспективы развития. Единственное, нужно понимать, на какой рынок работать.

С одной стороны, 3D-печать нужна почти в каждой отрасли производства. Например, в машиностроении, строительстве, легкой промышленности для создания прототипов, а иногда и рабочих деталей, в здравоохранении для создания ортезов, прототипов протезов и имплантов, стоматологических моделей, в образовании для развития пространственного мышления, в бытовой сфере для создания сломанных деталей и др.

Несмотря на то, что 3D-печать очень интересна и развивается в России уже лет 15, рынок находится все еще в зачаточном состоянии. Есть очень много мастеров, а настоящих профессионалов можно пересчитать по пальцам.

Обучение на Дизайнера биопечати (биопринтинга)

В данный момент в нашей стране не существует вузов, где можно получить образование по специальности «дизайнер биопринтинга». Желающим освоить эту профессию необходимо получить дизайнерское и медицинское (или биологическое) образование.

Компания 3D Bioprinting Solutions проводит регулярные стажировки в России в области биопринтинга среди студентов. Участников знакомят со всеми этапами биопечати, от создания макета до работы с оборудованием и материалами. Во время учебы есть возможность написать и защитить свою работу перед ведущими специалистами в области биопринтинга.

Профессионально важные качества:

внимание к деталям;
склонность к командной работе;
интерес к междисциплинарному взаимодействию;
научно-исследовательский интерес.

Особенности работы биологического 3D-принтера

Печать органов – процесс непростой, поэтому и само устройство имеет ряд особенностей. Биопринтер хорош тем, что он работает без использования поддерживающей основы. Organovo работает на основе стволовых клеток, которые получают из костного мозга. Именно эти клетки формируются в маленькие капельки диаметров от 100 до 500 микрон, которые хорошо держат форму и позволяют вести качественную печать. Суть этого процесса в следующем: первой печатающей головкой выкладываются капельки с клетками в нужной последовательности, а вторая распыляет поддерживающее основание. В этом качестве используется гидрогель на основе сахарной пудры, который не вступает во взаимодействие с клетками. После завершения печати полученная структура оставляется на пару дней, чтобы произошло сцепление капель друг с другом.

Печать органов на 3d принтере возможна с применением других материалов и поддерживающих основ. Например, клетки печени можно нанести на заранее подготовленное основание в виде этого органа.

Засветка на принтере

Сразу хочу предупредить: смотреть прямо в светящийся дисплей фотополимерного принтера может быть не очень полезным для глаз. Хоть там и не настоящий УФ (405 нм), но яркость довольно ощутима и может оказать вредное воздействие на глаза. Поэтому рекомендую использовать цветные или затемненные защитные очки. Полагаю, что даже солнцезащитные подойдут.

Для начала, с принтера необходимо снять ванну и платформу, они для этого дела совершенно не нужны и даже мешают. На этом подготовка принтера заканчивается 🙂

В засветке тоже есть разные варианты. Если у Вас односторонняя плата и заготовка больше необходимого для платы размера, то все просто — закидываете в принтер файл, полученный на этапе подготовки и, зная примерное место вывода изображения на дисплей, кладете на это место текстолит с фоторезистом. Затем запускаете печать файла и ждете пока она завершится. Все, фоторезист засвечен, можно проявлять.

Если заготовка по размерам равна изготавливаемой плате и ошибка с положением заготовки на дисплее недопустима, то в этом случае нужно при подготовке вывести и рамку, как в случае для двухсторонней платы. Засветка тоже происходит с использованием рамки, аналогично двухсторонней плате, только без второй стороны и второго слоя.

Итак, засветка двухсторонней платы. Закидываем в принтер все три файла — с рамкой, с первым слоем и со вторым слоем. Кладем рядом с принтером в быстрой доступности заготовку. Если она уже предварительно засверлена, то полезно будет убедиться, что она лежит в правильном положении, чтобы можно было ее быстро взять и сразу положить на дисплей. Для этого запускаем файл со слоем, планируемым к засветке, и сравниваем рисунок слоя на дисплее и ориентацию платы рядом с принтером.

Запускаем на печать файл с одной рамкой. Как только рамка засветилась на дисплее принтера, берем заготовку и кладем примерно внутрь рамки. Пока рамка засвечивается, выравниваем заготовку так, чтобы она была точно в рамке, с одинаковым отступом рамки от краев заготовки по всем сторонам.

На фото я привел пример с уже готовой платой, т.к. в процессе ее изготовления не фотографировал. Ну и отражения мешают довольно сильно, увы… Но думаю, понятно и так 🙂

Все, положение заготовки выверено, печать файла рамки можно прервать или дождаться ее окончания. Не сдвигая заготовку, запускаем файл с первым слоем и дожидаемся его окончания. Второй слой (вторую сторону) засвечиваем аналогично — запускаем рамку, кладем и выравниваем заготовку, не двигая ее запускаем второй слой. Перед этим на всякий случай можно удостовериться, что заготовка ляжет в правильной ориентации, как перед первым слоем.

Если заготовка не совсем ровная и не прилегает всей площадью к дисплею, то можно придавить ее сверху какой-нибудь тяжелой плоской железякой. Нужно только убедиться, что эта железяка не помешает рычагу платформы, который будет опускаться вниз с началом печати — принтер-то думает, что это обычная печать фотополимером и нужно опустить платформу к дну ванны 🙂

Время засветки может быть разным от принтера к принтеру. Это зависит и от мощности излучателя, и от оптической системы засветки, и от того какой тип дисплея стоит — монохромный или RGB. Тут уже надо подбирать каждому индивидуально. Для ориентировки могу сказать, что у меня наилучший результат с фоторезистом Ordyl получился на времени засветки около 90-110 секунд. С фоторезистом ПФ-ВЩ — около 10-13 минут. Принтер с параледом, мощность засветки чуть менее 50 ватт.

После засветки заготовке надо дать отлежаться минут 15 — это по рекомендации производителя фоторезиста. Ordyl довольно заметно меняет цвет засвеченных участков, так что довольно легко проконтролировать засветку. К сожалению, на фото это плохо передалось, глазами видно лучше.

Мышь из принтера

На первом этапе своего развития 3D Bioprinting Solutions разработала биопринтер FABION. Это заняло у компании два года. Ранее большинство аналогичных устройств печатали только небольшие фрагменты живых тканей, однако в марте 2015 года 3D Bioprinting Solutions удалось напечатать на биопринтере щитовидную железу мыши. Она прижилась в организме подопытного животного и выполняла свои функции. Принтер следующего поколения FABION 2 был разработан компанией в 2016 году.

Затем 3D Bioprinting Solutions решила перейти от аддитивных технологий к формативным, когда биопринтер не наращивает ткань слой за слоем, а формирует необходимый орган сразу со всех сторон. При этом используется мощное магнитное поле, чтобы добиться эффекта левитации заготовки. Устройство, использующее эту технологию, получило название «Орган.Авт». В обычных условиях левитация достигается при помощи мощных магнитов, однако такая технология достаточно затратна, что увеличит стоимость, напечатанных в 3d, органов в будущем.

В 3D Bioprinting Solutions задумались о том, как можно использовать эффект невесомости. Сама по себе идея печати органов на орбитальной «фабрике» выглядит фантастично, но, учитывая снижение стоимости доставки грузов на орбиту и потенциально огромное значение возможности печати органов для людей по всему миру, через 10-20 лет она может начать реализовываться. 3D Bioprinting Solutions решила провести эксперимент на МКС. В декабре 2018 года «Орган.Авт» отправили на орбиту. В том же месяце ткани и образцы, получившиеся в результате эксперимента на МКС, были доставлены на Землю.

Истоки

В 2000 году было случайным образом обнаружено, что размеры человеческой клетки сопоставимы по размерам с каплей, которую испускает обычный струйный принтер. И биоинженеру Томасу Боланду удалось перенастроить настольный принтер Lexmark на печать ДНК. Через три года кропотливых работ данная технология получила патент — и с тех пор работы в данном направлении идут семимильными шагами.

В число успешно не только распечатанных, но и примененных в трансплантации органов сегодня входят клапан сердца, ушная раковина, зубы, сосуды. В 2007 году биопринтинг стал развиваться в коммерческий продукт.

Что такое биопринтинг?

Биопринтинг — это направление трехмерной печати, специализирующееся на создании различных объектов (в первую очередь внутренних органов и тканей человека) из живых клеток. Биопринтинг развивается на стыке нескольких наук: био- и тканевой инженерии, биологии, медицины, ИТ-сферы, дизайна.

Эта научная область имеет очень большое значение для медицины, поскольку в потенциале может позволить восстанавливать частично поврежденные органы, а также создавать искусственные взамен утраченных. В фармацевтике биопринтинг позволит создавать небольшие опытные образцы для испытания различных медицинских препаратов, минуя исследования на животных.

В качестве «чернил» в биопринтере применяются так называемые тканевые сфероиды. Это шарообразные объединения клеток, сращенные друг с другом и представляющие собой микроткань.

В настоящее время уже появились первые бионические прототипы уха, носа, кожи, трахеи и некоторых других внутренних органов, созданные из человеческих клеток.

Восстановление вместо искусственных протезов

Медицина всегда являлась драйвером развития технологий. С древнейших времен люди все время пытались придумать что-то, чтобы восстановить качество жизни. В Древнем Риме на место выпавшего зуба вставляли протез — такое открытие сделали археологи.

Вот и сейчас, когда у нас выпадает зуб, мы идем к стоматологу и получаем примерно такой же протез; только сделан он из титана или керамики, но идея осталась древнеримской — взять и заменить какую-то часть человеческого тела искусственной. При этом протезы — зубные, суставные или искусственные сердечные клапаны — со временем требуют замены, а значит, повторной сложной операции.

Время ожидания донорских органов

Идея всей регенеративной медицины — попробовать отойти от использования традиционного подхода, когда мы вместо поврежденной ткани вставляем искусственную, которая со временем изнашивается. Эта область родилась на стыке нескольких направлений — биологии, медицины, физики, химии, инженерии, математики. Задача — запустить процесс восстановления ткани изнутри, поэтому парадигму регенеративной медицины обозначают как «излечение изнутри». Это определение наиболее емко показывает всю идею этого направления.

Как появился трехмерный принтер

Не будем слишком утомлять вас датами и кратко перескажем историю 3D-печати.

Предвестник трехмерной печати. В начале 80-х доктор Хидео Кодама разработал систему быстрого прототипирования с помощью фотополимера — жидкого вещества на основе акрила. Технология печати была похожа на современную: принтер печатал объект по модели, послойно. 

Первый 3D-принтинг. Изготовление физических предметов с помощью цифровых данных продемонстрировал Чарльз Халл. В 1984 году, когда компьютеры еще не сильно отличались от калькуляторов, а до выхода Windows-95 было десять лет, он изобрел стереолитографию — предшественницу 3D-печати. Работала технология так: под воздействием ультрафиолетового лазера материал застывал и превращался в пластиковое изделие. Форму печатали по цифровым объектам, и это стало бумом среди разработчиков — теперь можно было создавать прототипы с меньшими издержками. 

Первый производитель 3D-принтеров. Через два года Чарльз Халл запатентовал технологию и открыл компанию по производству принтеров 3D Systems. Она выпустила первый аппарат для промышленной 3D-печати и до сих пор лидирует на рынке. Правда, тогда принтер называли иначе — аппаратом для стереолитографии.

Популярность 3D-печати и новые технологии. В конце 80-х 3D Systems запустила серийное производство стереолитографических принтеров. Но к тому времени появились и другие технологии печати: лазерное спекание и моделирование методом наплавления. В первом случае лазером обрабатывался порошок, а не жидкость. А по методу наплавления работает большинство современных 3D-принтеров. Термин «3D-печать» вошел в обиход, появились первые домашние принтеры.

Революция в 3D-печати. В начале нулевых рынок раскололся на два направления: дорогие сложные системы и те, что доступны каждому для печати дома. Технологию начали применять в специфических областях: впервые на 3D-принтере напечатали мочевой пузырь, который успешно имплантировали.

В 2005 году появился первый цветной 3D-принтер с высоким качеством печати, который создавал комплекты деталей для себя и «коллег».

Что можно напечатать на 3D-принтере

В интернете полно подборок с инструкциями для печати 3D-изделий. 3D-Today публикует фотографии работ владельцев принтеров, от мелких запчастей до скульптур. На «Хабре» уже три года назад постили список «50 крутых вещей для печати на 3D-принтере». Make3D написали о более масштабных проектах — печати автомобилей, оружия, солнечных батарей и протезов.

Есть ряд перспективных областей, в которых уже применяют 3D-печать.

Изготовление моделей по собственным эскизам. Константин Иванов, создатель сервиса 3DPrintus, в интервью «Афише» рассказал, что 3D-печать приведет к расцвету customizable things: любой сможет собрать и распечатать нужное изделие онлайн. Например, сделать модель робота и заказать его печать на промышленном принтере, создать и распечатать свой дизайн обручальных колец или обуви. Примеры таких проектов — Thinker Thing и Jweel. 

Быстрое прототипирование. Самая популярная область, в которой используют трехмерную печать. На 3D-принтерах делают тестовые модели протезов, прототипы лечебных корсетов, барельефов, олимпийского снаряжения.

Сложная геометрия. 3D-принтер легко справляется с изготовлением моделей любой формы. Несколько примеров:

— в австралийском университете исследовали возможности 3D-принтера и напечатали табурет в форме отпечатка пальца;

— шеф-повар из Дании победил в конкурсе высокой кухни: он напечатал на 3D-принтере миниатюрные блюда сложной формы из морепродуктов и свекольного пюре;

— в немецком институте разработали систему для ускоренной 3D-печати — за 18 минут принтер изготавливает сложное геометрическое изделие высотой в 30 см. Обычно у принтеров уходит час на печать карманных фигурок.

Похожие записи:

Самые свежие идеи бизнеса в интернете актуальные на 2021 год Насколько хорошо ты знаешь советские фильмы? Контрагент ооо «дц «алкор био» Знакомьтесь 15 современных книг для подростков Как вычислить психопата среди нас?