До недавнего времени направление фабберов (так еще называют 3D-принтеры) оставалось у нас практически единственным белым пятном в сфере научных разработок. Несколько лет назад специалисты сетовали: отстаем, товарищи, надо срочно наверстывать упущенное!
Но первые результаты уже есть. Одно из активно развивающихся сегодня в стране направлений — композиционные материалы. Проще говоря, это составы, которые загружаются в принтеры и из которых получают на выходе различные предметы. В 2014 году разработка специалистов Института химии новых материалов НАН получила диплом Республиканского конкурса инновационных проектов. Тема — разработка композиционных материалов на базе термопластов отечественного производства для 3D-печати. Останавливаться на достигнутом в Национальной академии наук не намерены.
— Мы можем прийти на этот рынок, и даже на очень сильные позиции, потому что есть пространство для действий, — считает первый заместитель председателя президиума НАН Сергей Чижик. — Существующие принтеры несовершенны, их можно оснастить широким диапазоном функций, сделать доступнее. В нашей стране уже лет через пять можно будет печатать дома, утверждает ученый. И ничего фантастического в этом нет. Выглядеть это будет достаточно буднично: привозят на участок строительный кран, принтер, который быстренько клепает блоки. И буквально в один заход возводится коттедж. Правда, здесь нужны специальные быстротвердеющие бетонные смеси. Сейчас наши ученые колдуют над ними. Перспективными областями применения принтеров у нас могут стать создание сложных изделий из порошковых металлов, прототипирование, микросенсорика, фармацевтика, биотехнологии. И даже печатание обуви, которая будет подогнана точно по ноге, а значит, — прощайте мозоли на пятках!
Кстати, на белорусских предприятиях (на Минском тракторном заводе, “Атланте” и др.) уже задействовано около сотни 3D-принтеров. Есть они в БГУ, БНТУ, Витебском и Гомельском технологических университетах. Их сферы деятельности различны. В частности, на принтерах печатаются детали для беспилотной авиации. В чем преимущества этой чудо-техники? Во-первых, аддитивные технологии предлагают изначально экономичный процесс производства. Ведь продукт создается не путем обработки материалов, когда, к примеру, деталь вытачивается из болванки и часть металла уходит в отходы, а наоборот — с помощью добавления компонентов. Кроме того, продукция 3D-принтера отличается высокой точностью исполнения, поскольку в компьютерную программу заложены все нужные параметры.
На данный момент ученые озабочены тем, чтобы наши принтеры не просто демонстрировали свои возможности, а давали практический результат — активно включались в промышленное производство. Планируется создать целый научно-технологический кластер по аддитивным технологиям, в который войдут такие предприятия, как ОАО “Планар”, Институт механики металлополимерных систем, Институт порошковой металлургии, Объединенный институт проблем информатики.
— Главное — не упустить момент, — говорит Сергей Чижик. — Ведь во всем мире это направление находится в стадии развития, есть масса возможностей для новых разработок. Где-то уже напечатали бифштекс из коллагеновых волокон. Правда, обошелся он в 3 миллиона долларов и на вкус получился не ахти. Но никто не отравился. А недавно напечатали печень. И в самом деле, несмотря на изрядную шумиху вокруг темы 3D-принтеров, новые технологии только прорабатываются. Характерный пример — напечатанная печень. Создать-то создали, только полноценным органом назвать ее нельзя, потому что в ней нет сосудов, по которым могла бы двигаться кровь. Пока на этом “прототипе” ученые проверяют действие лекарств и следят за реакцией клеток. А вот если удастся оснастить ее кровеносной системой, это будет означать ни много ни мало — революцию в трансплантологии и окончательное решение проблемы донорских органов. Какими бы сенсациями ни разражались СМИ, в настоящее время основное предназначение продукции медицинских 3D-принтеров, например в Японии — всего лишь создание копий из клеточного материала, на которых могут практиковаться хирурги.
В костно-лицевой пластике и протезировании это печать искусственных суставов и костей. Не обходится и без курьезов. Летом прошлого года на 3D-принтере напечатали отрезанное ухо Ван Гога, задействовав клеточный материал его прямого потомка. Говорят, при правильном содержании в питательном растворе (сосудов-то у него как не было, так и нет) необычный экспонат может храниться лет сорок. Только возникает вполне резонный вопрос: зачем человечеству ухо Ван Гога? Между тем 3D-принтеры, которые печатают еду, вполне могли бы помочь решить проблемы голода, актуальные сегодня для многих стран планеты.
Они работают по тому же принципу, что и остальные, с той лишь разницей, что вместо пластмассы или металла заправляются жидкими “пищевыми чернилами”, ароматизаторами и красителями. В идеале должно быть так: вы нажимаете кнопку — устройство смешивает нужные ингредиенты и выдает вам суп, котлеты или десерт. На практике же пищевые 3D-принтеры пока умеют немногое. Например, если заправить их плавленым сыром и фасолью, они сделают мексиканские лепешки буррито. Или из нескольких компонентов (шоколада, фруктов и орехов) напечатают сладости. Так что накормить кучу народа дешево и сердито не помогут, поскольку работают на натуральных продуктах, причем в стоимость итогового блюда входит еще и использование самого принтера. Почему же ученые утверждают, что печатная еда будет дешевой?
Прежде всего потому, что она станет синтетической. Безусловно, преимущества натуральной еды неоспоримы. Но с другой стороны, в принтерной тоже есть свои плюсы. Например, в ней можно будет легко регулировать количество белков, жиров и углеводов, а при необходимости обогащать витаминами и микроэлементами. Согласитесь, для сидящих на диете это просто находка: напечатал пирожное, а калорий в нем — ноль!
Да и цена кусаться не будет — для производства синтетических продуктов не требуется ни пастбищ, ни хлебных нив, не нужно собирать урожай. К тому же ученые утверждают, что искусственная еда по вкусу, цвету и виду не будет отличаться от натуральной. Разве что вы не найдете в ней костей, скорлупы и чешуи. Выходит, станет реальностью и мечта гурмана — идеальный арбуз без семечек. Заманчивые перспективы.
