«Хочу куклу!» «Па-ап, машинку хочу!» «Милый, купи какого-нибудь кекса к чаю». Кстати, ремонт давно пора сделать. А деду нужны сапоги! И вообще дедушка старый...
Какая связь между всеми этими запросами и бедами, рано или поздно обрушивающимися на нашу голову? Ну, скажем, при наличии денег их можно решить, выйдя из дома и прошвырнувшись по магазинам. Правда, это не решит проблемы со старым дедушкой. Зато все это можно... напечатать.
Какова первая ассоциация на слово «напечатать»? «Деньги» (зачеркнуто). Ладно, допустим, «газета». «Книга». «Принтер». О, вот – принтер. В свое время принтеры взорвали культуру, как до них – печатный пресс Гуттенберга. Книг стало так много, что некоторые люди даже начали их читать, а некоторые даже от этого немножко думать. Но это я так, к слову.
Принтеры бывают нескольких видов (в зависимости от принципа работы), но наиболее распространены два типа: струйные и лазерные. Струйные принтеры заряжаются жидкими чернилами и печатают по принципу: есть занятый пиксель – капаем капельку нужной краски, пустой пиксель – не капаем. И так – строчка за строчкой, а строчки то-о-оненькие, даже буквы, которые вы читаете, высотой более сорока таких строк. Лазерный принтер на строчки не разменивается – лазером барабан нагревают в нужных местах (тоже попиксельно) и эти горячие точки приплавляют к бумаге специальный порошок, а неприплавившиеся остатки сдуваются или собираются статическим электричеством, словно пыль – на кота.
Но тут, знаете, получилось как в анекдоте про Чебурашку, который сидел и думал, чего бы еще в черный цвет покрасить.
В воздухе витало множество идей, как можно использовать принцип печати – это ведь так быстро и совсем не больно (зачеркнуто), совсем не сложно.
Итак, беглый и не слишком полный список достижений печатной промышленности.
1. Трехмерные (или, как принято говорить, Тридэ) принтеры
Если можно печатать в ширину, то почему нельзя в высоту? Надо только заменить краску на пластик, особую керамику, резину или даже нержавеющую сталь. Металл используется реже, поскольку принтеры обычно работают с комнатными или не слишком высокими (по сравнению с выплавкой металла) температурами и веществами, застывающими на воздухе самостоятельно. Ведь тогда не нужно учитывать их сжатие и скукоживание при остывании, а счет идет на сотые, а то и тысячные доли миллиметра.
Тридэ-принтеры печатают нижний слой так же, как и старые добрые двухмерные, а затем банально возвращаются на старт и печатают следующий слой поверх нижнего. И так – тысячи, сотни тысяч раз – впрочем, весьма и весьма шустро. И невероятно точно.
Схема-образец для печати представляет собой компьютерный файл с виртуальной трехмерной картинкой – например, руки куклы, детали автомобиля, вазы или даже части самого принтера. Принтер заряжается пастой или порошком, способными склеиваться или сплавляться с предыдущим слоем в указанных местах.
Для массового производства цена продукции просто заоблачна, но зато образцы, прототипы создаваемых вещей, получаются быстро и с предельной точностью. На том же принтере можно изготовить форму для отливки – для массового производства. Иногда точность деталей важнее их себестоимости – при съемках кукольного мультфильма «Коралина», для того чтобы добиться у персонажей естественной и живой мимики, три принтера за восемнадцать месяцев круглосуточной работы создали 207336(!) лиц для двадцати одного персонажа. Каждая голова – размером от 3,5 до 5 см, но даже при увеличении кадра до 20-метровых экранов кинотеатров не было заметно никаких дефектов. Каждый слой печати создавался напылением фотополимерной смолы толщиной в 16 микрометров и затвердевал под действием ультрафиолета. Десять человек без выходных и перекуров лепили бы эти лица из пластилина более десяти лет!
Глаза кукол делали еще интереснее: голова и глазное яблоко печатались одним материалом, а малюсенькое пространство вокруг глазного яблока – водорастворимым материалом. Потом модель окунали в воду и – вуаля! – получалась механически невозможная деталь. Т.е. деталь, части которой намертво сцеплены вместе и при этом подвижные.
К слову, сейчас уже появляются и небольшие, дизайнерские трехмерные принтеры для домашней работы.
2. Вкусняшки
Можно печатать и кремом по еде. А чего мелочиться, уже давно можно печатать саму еду!
Тостеры, выжигающие более подрумяненные участки в виде надписи («дорогой, не забудь вынести мусор!») или картинки на ломте хлеба, – уже не редкость. Но и сам хлеб, мороженое, желе, леденец, шоколадку – надо всего лишь напечатать из теста или из сахарной пасты на машине под названием Сornucopia (название переводится с итальянского как «рог изобилия») и в ней же запечь и остудить. Кстати, из мясного фарша тоже можно испечь хоть рыбку, хоть голову начальника. С хрустящей корочкой. Для домашних обедов пока, пожалуй, дороговато, а вот хороший ресторан вполне может себе это позволить.
3. А дедушка по-прежнему старый…
…и больной. Но команда ученых из Института Фраунгофера научилась печатать... человеческие органы. Пока что только небольшого размера, но от этого не менее важные. Принцип не просто тот же, поначалу ученые использовали для печати обычный струйный принтер, разумеется, абсолютно стерильный. У больного берется кусочек ткани, например, кожи или мышцы, обрабатывается так, чтобы клетки отделились друг от друга и вся эта кашица начала бешено делиться, проще говоря, расти в объеме. Затем ее загружают в трехмерный принтер, который печатает сосуд или участок кожи. «Пикселями» являются отдельные клетки, которые вполне добровольно склеиваются друг с другом. Кто видел фильм «Пятый элемент» и восстановление девушки Лилу, может себе примерно представить происходящее.
До печати таких крупных органов, как сердце или печень (что в нашей стране особенно актуально), еще – ой как! – далеко, потому что эти органы неоднородны и слишком сложны, но кто его знает, чего добьются ученые за следующие пару десятилетий? Да и печать сосудов уже спасла тысячи жизней (пока лабораторно-крысиных, техника еще не сертифицирована для выхода в производство), ведь повреждение сосудов – одна из самых фатальных проблем тонкой трасплантологии. А в сочетании с Нобелевской премией по медицине за 2012 год, которую дали британцам за возможность создавать стволовые клетки из костного мозга пациента (без неэтичного использования человеческих эмбрионов), скоро слепить новую печень будет проще, чем лечить старую. Да и быстро напечатанная кожа, которую не будет отторгать организм, очень даже пригодится в ожоговой и пластической хирургии.
4. Что нам стоит дом построить
Собственно, а чем кирпичи не пиксели? Нет, кирпичи – это, пожалуй, грубовато, а вот из бетона, различных синтетических глин, пластика, керамики и штукатурки – вполне можно напечатать целый дом, подумал профессор Университета Южной Калифорнии Берох Хошневис, основал компанию Contour Crafting и создал плод страстной любви принтера и судостроительного крана. П-образный монстр высотой в десять метров (для более высоких зданий он устанавливается на стенах на уровне предпоследнего этажа и поднимается по мере роста небоскреба) в гордом одиночестве ездит туда-сюда по рельсам над стройплощадкой и при помощи манипуляторов с зажимами, мастерками и распыляющими форсунками печатает сначала фундамент, затем стены, а там и до крыши недалеко. Причем строит не только коробку, но и прокладывает по ходу печати металлическую арматуру, трубы, электропроводку, стелет полы, штукатурит, обшивает, разрисовывает и оклеивает обоями стены, навешивая и натягивая потолки и вставляя окна! Звучит как фантастика, но пилотные образцы уже вполне себе работают.
В реализации, помимо мощного компьютера и идеально выверенных манипуляторов, задействованы несколько оригинальных идей – например, трубы подаются пневматически по шлангу в виде нагретых в разных местах отрезков, которые состыковываются и намертво срастаются при охлаждения. Протечек не будет. По окончании строительства принтер легко разбирается и увозится на грузовике.
Работает вся эта здоровая дура буквально без шума и пыли, круглосуточно, не требует зарплаты и не делает ошибок, по крайней мере, если их не допустил инженер, закладывая в нее программу. Contour Crafting сможет возвести бетонный одноэтажный дом общей площадью 200 м2 менее чем за сутки! Причем, на стройплощадке нужен будет всего лишь один-два оператора, ну и, наверное, охрана самого принтера.
А охрана понадобится. Один строительный принтер заменяет несколько сотен низкоквалифицированных рабочих, требуя совсем небольшой команды высококвалифицированных инженеров, топографа и архитектора. А при создании достаточного количества стандартных элементов и целых проектов – и того меньше. Американские профсоюзы рабочих уже встрепенулись и грозят Хошневису адскими карами, судом и забастовками. Хошневис напомнил профсоюзам через газеты, что первую мануфактуру, которая использовала швейные машины для пошива солдатской формы, сожгла в 1848-м году демонстрация гильдии портных, шивших до того исключительно руками.
Contour Crafting дешевле, быстрее и точнее даже опытных мастеров, для него миллиметровая погрешность – слишком велика даже в масштабах строительства небоскреба. Машине, честно говоря, безразлично: строить ей безликую бетонную коробку или печатать лепнину в стиле рококо для индивидуального проекта, ограниченного лишь сопроматом и фантазией архитектора. Кроме того, принтер не нуждается в дополнительных площадях и существенно уменьшает стройплощадку, что очень актуально в густонаселенных районах. А еще машина до начала строительства составит список необходимых материалов до последней песчинки. Себестоимость домов, после введения Contour Crafting в массовую эксплуатацию, упадет в несколько раз, а даже членам профсоюза строителей надо где-то жить.
Ах да, строительные принтеры не нуждаются в воздухе. Берох Хошневис утверждает, что им совершенно все равно где строить – на Земле, на Луне или на Марсе – только собери их. Американское аэрокосмическое агентство Nasa объявило о запланированном на ближайшие десятилетия возвращении на лунную поверхность уже однажды потоптавшегося там их силами человечества, – но для строительства постоянной базы и, возможно, добычи полезных ископаемых. Равшанов и Джамшудов1 на Луну точно не повезут, так что, возможно, Nasa обратится к Contour Crafting или их будущим конкурентам.
5. Это мое!
Да и вообще, эти новые технологии – от них одни проблемы. Дедушка, конечно, уже более-менее здоров, но дочь по-прежнему хочет куклу. Да, папуля всегда папуля: идет и покупает куклу. Нет, она хочет не любую куклу, она хочет Барби, Братц или Monster High – не хуже, чем у подружек. Настоящую! Именно из-за высокого качества и серийности (ребенок знает, чего от них ждать еще до покупки, а еще к ним подходят аксессуары от остальных кукол каждой серии) эти куклы стоят на порядок дороже безымянных резиновых Зин.
Но папа больше не купит куклу. Через некоторое, весьма непродолжительное время (когда это станет делаться быстро и недорого) папа просто распечатает ее на принтере по скачанной из Интернета цифровой модели. Производитель останется ни с чем. Игрушки редко когда покрываются патентами, но являются объектами авторского права – так же, как и музыка, и фильмы. Зарождается некое «вещественное», трехмерное пиратство.
Когда профессор Левин из университета Карнеги-Меллон опубликовал исходники2 кирпичиков LEGO, то компания Лего отреагировала на это нейтральным предупреждением, в котором заявила, что судебных процессов против Голана Левина не планирует, но свой брэнд будет защищать. Как и в случае с удешевлением и массовым распространением компьютеров, приведшим к свободному распространению фильмов и музыки, нарастает конфликт интересов.
Кто знает, возможно, принтеры начнут контролировать, но это все равно, что пытаться остановить прилив. Возможно, вся массовая индустрия и производство претерпят изменения и начнут выпускать не столько кукол, мебель и т.д., сколько продавать каждому папе лицензионные модели для принтеров, стоящих в каждом доме. Хотя произведенные массово вещи все равно еще долгое время будут дешевле. Да и крупные и сложные предметы дома не очень-то напечатаешь. А вот в производстве штучной продукции, или продукции, в которой цена заметно выше себестоимости, принтеры уже натянули нос фабрикам. Уже.
Но это, как говорится, будем посмотреть.
Замечания/предложения
Сайт создан и поддерживается
Клубом Еврейского Студента
Международного Еврейского Общинного Центра
«Мигдаль»
.
Адрес:
г. Одесса,
ул. Малая Арнаутская, 46-а.
Тел.:
(+38 048) 770-18-69,
(+38 048) 770-18-61.
Председатель правления центра
«Мигдаль» —
Кира Верховская
.
