Доступное жилье
С тех пор, как в марте 2017 компании New Story и ICON показали первый напечатанный за 24 часа дом стоимостью $4000, началось соревнование за звание самого дешевого жилья, созданного с помощью технологий 3D-печати. В этом году свое решение, еще более доступное и экологически чистое, представила итальянская компания WASP. Себе стоимость ее дома в четыре раза ниже и при строительстве используются только материалы, добытые на месте.
Устойчивый дом с практически нулевым воздействием на окружающую среду обходится в 900 евро.
На 25% он состоит из почвы, взятой прямо на месте стройки (30% глины, 40% ила и 30% песка), на 40% — из измельченной рисовой соломы, на 25% — из рисовой шелухи и на 10% из гидравлической извести.
На возведение стен площадью 30 кв.м и толщиной 40 см ушло 10 дней. При этом дом не требует охлаждения или отопления, поскольку круглый год сохраняет среднюю, комфортную температуру внутри помещения.
Индийская компания Tvasta справилась гораздо быстрее — за два дня. В качестве основного строительного материала для дома она использовала специально разработанный бетон, который не застревает в 3D-принтере, но при этом быстро застывает и держит форму.
В будущем стартап собирается печатать дома с помощью натуральных материалов вроде стабилизированного грунта. Или применять альтернативные цементирующие материалы, например, геополимеры. Правда, Tvasta признается: когда дело дойдет до стройки в реальных условиях, двух дней будет недостаточно.
Стартап планирует печатать составные части домика площадью 30 кв.м примерно за три дня, а собирать его «под крышу» в течение недели.
Но рекордсменами по скоростной печати домов стали в этом году американские морпехи. Всего за 40 часов они построили бетонный барак, впервые в мире применив технологию непрерывной 3D-печати прямо на месте.
Необычные мосты
В Нидерландах открыли для публики первый напечатанный стальной мост. Уникальную конструкцию без единой прямой линии представили на Dutch Design Week в Эйндховене. Длина моста 12 метров, а для его создания инженерам понадобились четыре робота и 4,5 тонны стали. Компания MX3D изначально планировала, что на его печать уйдет два месяца, но в итоге инженерам пришлось потратить на это почти год.
В Китае напечатали похожую конструкцию, только вместо стали использовали акрилонитриловоый стирол акрилат — пластик с добавлением стекловолокна. Обычно это вещество используют для создания прототипов в 3D-печати. Материал рассчитан на долгосрочное воздействие солнечных лучей, дождя и других погодных условий.
Молочно-белый мост 15,25 м в длину, 2,8 м в ширину и 1,2 м в высоту и выдерживает нагрузку в 250 кг на квадратный метр. А значит, по нему могут одновременно ходить 60 взрослых.
Совсем скоро его установят в центральном парке района Таопу. Инженеры говорят, что он прослужит около 30 лет.
Части тела
Искусственные бионические органы пока существуют только в научной фантастике. Однако новые технологии, в первую очередь трехмерная печать, приближают реализацию этой идеи.
Американские ученые из Университета Юты разработали технологию 3D-печати искусственных хрящей и сухожилий из мезехнимальных стволовых клеток из жировой ткани человека. Метод предназначен для создания различных типов соединительной ткани, включая даже такие сложные структуры, как межпозвоночные диски.
Стволовые клетки печатаются на слое гидрогеля в лаборатории, затем их имплантируют человеку.
Технология позволит пациентам получать заменяющие ткани без дополнительных операций и необходимости поиска тканевой «основы» из здоровых неистощимых участков в организме. Сочетание 3D-принтера и стволовых клеток, по мнению ученых, позволит со временем печатать целые органы.
Так, после 10 лет работы специалистам из Гарварда удалось приблизиться к созданию искусственного сердца. Они напечатали реалистичную модель левого желудочка, которая сокращается и в течение нескольких месяцев выживает в лаборатории. Также ученые смогли имитировать инфаркт миокарда.
Крутые материалы
Трехмерная печать позволяет производить материалы с такими сложными внутренними структурами, которые раньше невозможно было себе представить. Например, специалисты Колумбийского университета создали искусственную древесину, практически неотличимую от настоящей.
Обычно для многоцветной 3D-печати используются внешние цветовые текстуры, покрывающие мономатериальную сердцевину. Американские инженеры представили другой технологический процесс, состоящий из томографии и печати. С его помощью они создали искусственную копию дерева — причем со всей структурой волокон.
А швейцарские ученые создали очень легкий пористый материал, жесткость которого близка к теоретическому пределу.
Средства передвижения — от велосипедов до ракет
Первый в мире напечатанный электромотицикл продемонстрировала в этом году немецкая лаборатория NOWlab — консультанты по инновациям изготовителя промышленных 3D-принтеров BigRep. Прототип собрали из 15 напечатанных деталей, добавив к ним лишь электромотор, батарею и фару. С помощью аддитивных технологий создали даже бескамерные шины — в демонстрационном ролике Nerabike без амортизаторов «ведет» на брусчатке.
Стартап из Кремниевой долины Arevo, на первый взгляд, выступил с менее амбициозным проектом и представил первую в мире раму велосипеда из углеродного волокна с использованием методов трехмерной печати. Однако байк понадобился инженерам компании лишь для демонстрации возможностей своего программного обеспечения в проектировании и создании сложных по форме деталей из сверхпрочного углепластика.
Arevo разработал технологию быстрого и дешевого производства так называемых составных деталей из углеродного волокна. Это сулит переворот в авиастроении и космической промышленности, где требуются легкие и в то же время очень прочные детали.
Кстати, трехмерная печать в этом году уже начала осваивать космос. Стартап Rocket Lab доставил на орбиту шесть спутников и прототип солнечного паруса, который должен решить проблему космического мусора. Самая примечательная часть технологии — двигатель собственной разработки Rutherford. Абсолютное большинство его компонентов напечатано на 3D-принтере.
