Жизнь под копирку. 3D-моделирование приблизилось к воссозданию органов и тканей

Объёмное моделирование позволяет делать не только игрушки и макеты, но и копии внутренних органов и тканей

«Распечатайте мне почку, мобильный телефон, пакет пирожных, новые туфли». Скоро такая просьба не будет вызывать удивления – сфера применения технологий 3D-копирования постепенно расширяется, и в ближайшем будущем можно будет воспроизводить модели почти из любых материалов.

ЗD-принтер похож на обыкновенный атрибут любого офиса, однако вместо плоской картинки на бумаге он позволяет создавать объёмные модели. Такие принтеры используют привычные базовые технологии. При струйной печати слой за слоем наносится порошок из специального состава, который прин­тер склеивает, при лазерной – вместо порошка используется жидкий фотополимер, застывающий под действием лазера. Над этой технологией учёные начали работать ещё в 80-х годах прошлого века, однако довольно долго 3D-принтеры создавали только модели на основе гипса или полимеров. И использовались в архитектуре, строительстве, машиностроении, приборостроении, медицине – во всех отраслях, где разработчикам нужна готовая модель будущего объекта работы. Сейчас используемые материалы всё усложняются – кроме принтеров, способных вытачивать модели из дерева или отливать из металла, появляются устройства, готовые работать с человеческими тканями. Например, в начале 2011 года директор Института регенеративной медицины при Университете Уэйк Форест Энтони Атала на конференции по новым технологиям создал модель человеческой почки. Пока что без внутренней ткани и сосудистой системы, однако этим опытом учёный доказал возможность «печати» тканей. Кстати, печатать можно и на живом организме – исследователи из Института регенеративной медицины уже провели опыт по печати на ранах мышей слоёв соединительной ткани, благодаря чему животные выздоровели в несколько раз быстрее. А в конце года учёные Вашингтонского университета с помощью 3D-принтера создали костный материал, который можно использовать, например, в стоматологии.

Однако пока что это только опыты. «В мире есть несколько крупных компаний, производящих такие устройства, – немецкая EOS GmbH, американская Z Corporation, израильская Objet Geometries Ltd и пр. Они в основном работают с полимерами или гипсом, выпуская модели. Работа с тканями и продуктами – дело будущего», – рассказывает руководитель направления 3D-технологий ООО «Иматек-Эско» Данила Приходько.

В Украине спрос на технологию невелик – останавливает цена устройств, не менее €40 тыс. По словам г-на Приходько, за всё время его компания продала только 20 принтеров. Один, например, – ГП «Антонов», который использует его для создания моделей самолётов и их деталей. Однако и «Иматек-Эско», и другие компании, владеющие 3D-принтерами, оказывают услуги по созданию моделей для строителей, дизайнеров, архитекторов и машиностроителей. Причём спрос на подобные услуги постоянно растёт. «Если ещё два года назад о таком не знали, то сейчас в неделю по 2–3 заказа», – рассказывает Приходько. В том числе и на подарки – слепки рук, лиц, бюсты близких людей. Правда, стоит такой презент немало – специализированные сайты предлагают заплатить около $150 за слепок рук влюблённых.

Сегодня модели, завтра еда
Как применяется технология 3D-копирования сегодня и что изменится в ближайшем будущем

СегодняАрхитектура: концептуальное моделирование строений
Машиностроение: ускорение цикла проектирования деталей
Образование: наглядное представление предмета изучения
Технологические процессы: изготовление одноразовых и многоразовых литейных форм, литьё по выплавляемым моделям
Производство упаковки: проектирование и дизайн новых образцов упаковки для жидких и сыпучих веществ
Обувная промышленность: изготовление моделей новых образцов в натуральную величину
Автомобилестроение: принтеры сопровождают инженеров-конструкторов на всех стадиях разработки

Завтра
Медицина: создание органов и тканей человека
Лёгкая промышленность: производство одежды, обуви и пр.
Приборостроение: изготовление приборов и машин
Оборонная промышленность: копирование вооружения
Кулинария: изготовление блюд

Наталия Гузенко, Фокус