Что бы вы сделали с 3D-принтером? Если людям, разрабатывающим эти приложения, есть что сказать об этом, вы можете быть удивлены
, В наши дни 3D-принтеры очень волнуют, и нетрудно понять, почему. Есть нечто принципиально крутое в наблюдении за тем, как физический объект просачивается из киберпространства через конец печатающей головки.
3D-принтеры, для непосвященных, представляют собой устройства, которые наносят слои материала (обычно пластика), медленно создавая трехмерный объект из файла данных на компьютере. С ними можно распечатывать любые вещи, а стоимость быстро падает. Уже есть несколько вариантов
доступны для потребителей, и мы даже рассмотрели
один известный принтер в прошлом.
Как и 2D-принтеры, 3D-принтеры, вероятно, будут иметь свои ограничения. Например, для массового рынка, подходящего для всех предметов, таких как столовое серебро, использовать массовое производство всегда будет дешевле, чем печатать его самостоятельно. Тем не менее, есть некоторые вещи, которые просто не являются экономически эффективными (или в некоторых случаях даже возможными), чтобы изготовить их обычным способом. В этих случаях 3D печать имеет вашу спину.
5. Индивидуальные супер-броски
Если вы даже были подростком, есть большая вероятность, что вы сломали хотя бы одну кость, вероятно, делая что-то глупое. Если вы помните этот опыт, вы, вероятно, помните трудный, болезненный и невероятно зудящий опыт. Броскам, которые использовались в течение десятилетий, требуются месяцы, чтобы установить кость, изолировать конечность от света и воздуха, и, в конечном счете, они становятся настолько грязными и пропитанными потом, что CDC должен открыть на них файл дела.
3D-печать позволяет врачам вместо использования гибких материалов, соответствующих телу пользователя, использовать жесткий непроницаемый материал для фиксации конечности на месте. Используя 3D-сканы руки пользователя, подгонка может быть идеальной. Оставляя зазоры в материале, рука получает солнце и воздух, может быть вымыта и не пачкается. Это также выглядит довольно круто.
Что еще круче, так это то, что поскольку материал жесткий, вы можете прикреплять к нему ультразвуковой преобразователь в течение двадцати минут в день, что ускоряет заживление разрыва на целых 80%, а это означает, что вам не нужно иметь снимают как можно дольше и реже травмируют конечность. Доктор Хаусман, дизайнер, сказал, что это научное обоснование.
Мы знаем, что ультразвук работает. […] Есть убедительные доказательства, представленные совсем недавно в двух статьях, опубликованных в Журнале хирургии костей и суставов, ведущий журнал по ортопедии ».
4. Пластиковое оружие
Что касается озабоченности АТФ и различных стран ограничительными законами о контроле над оружием, то недавно было доказано, что можно печатать 3D-оружие из АБС-пластика (за исключением пуль, ударника и единственной пружины). Самый известный прототип называется «Освободитель» и способен разряжать клип в реальных условиях. Это имеет глубокие последствия для обеспечения соблюдения правил в отношении огнестрельного оружия во всем мире.
В более широком масштабе армия США рассматривает возможность разработки 3D-печатных боеголовок как способа более точного контроля поведения взрывчатых веществ и быстрого создания прототипов конструкций. Джеймс Зунино, инженер по материалам для армии США, взволнован возможностями.
Как только вы попадаете в физику детонации, вы открываете совершенно новую вселенную […] Реальная ценность, которую вы получаете, заключается в том, что вы можете получить больше безопасности, летальности или оперативные возможности из того же пространства.
3. Протезы конечностей
Исследователи также добились удивительных успехов в последние годы с помощью протезов — к сожалению, эти достижения в значительной степени были очень дорогими, часто вне досягаемости тех людей, которым они стремятся служить, которые могут быть без работы из-за своей инвалидности. Даже относительно простые механические протезы часто стоят десятки тысяч долларов из-за их специфики и необходимости настраивать их для каждого пользователя.
Это идеальный вариант использования для 3D-печати, и несколько вариантов уже доступны. Возможно, самым известным является «Зверь-киборг», доступный для бесплатной загрузки, который обеспечивает естественную пятипалую хватку (с одной степенью свободы) и может быть напечатан примерно за 50 долларов. Это так же хорошо, как ловкий «Люк Арм»? Нет. Это лучше, чем огромный ассортимент протезов среднего класса? Абсолютно для людей с соответствующим видом травмы. И, по мере развития технологий, мы увидим, что для людей с ампутированными конечностями станут доступны все более и более разнообразные варианты, причем все они будут очень дешевыми благодаря 3D-печати.
2. Живые органы
Иногда вам нужно больше, чем конечности. 79 человек получают трансплантацию органов каждый день, и восемнадцать человек умирают, находясь в списке ожидания. Из людей, которые получают трансплантаты, многим нужен еще один до истечения десятилетия из-за неспособности иммунной системы интегрировать чужеродные ткани. Чтобы снизить этот риск, пациенты должны принимать иммунодепрессанты на протяжении всей своей жизни, что делает их гораздо более восприимчивыми к оппортунистическим инфекциям. Вся эта ситуация — беспорядок, который можно исправить с помощью 3D-печати.
Используя методы 3D-печати для наложения структур коллагена (белковые леса, которые удерживают ваши клетки вместе), врачи могут сделать полую оболочку органа. Затем эта оболочка может быть засеяна стволовыми клетками, чтобы сделать работающую живую ткань готовой к трансплантации. Если стволовые клетки клонируются от реципиента, вы можете фактически наполнить орган их собственной тканью, устраняя большинство проблем отторжения и позволяя органу быть жизнеспособным гораздо дольше.
Почки возможны прямо сейчас (хотя они не усовершенствованы и не одобрены для использования у людей), а сердца находятся в стадии развития. Другие органы, такие как легкие и печень, находятся дальше (но не невозможно). В конце концов, эти технологии могут быть использованы для полного устранения нехватки органов и для открытия новых видов продлевающих жизнь методов лечения. Ваш риск сердечной недостаточности резко возрастает после среднего возраста. Мы могли бы превентивно заменять сердце каждого на более молодую копию каждые 40 лет, просто чтобы быть в безопасности.
В случае неизлечимо тяжелого метастазирующего рака мы могли бы улучшить шансы пациента, заменив каждую пораженную систему органов репликами, напечатанными на 3D-принтере. Неограниченное количество биосовместимых органов резко меняет природу медицины.
Последние достижения в этой области включают способность «васкуляризировать» ткани путем 3d-печати функционирующих капилляров. Доктор Луис Бертассони из Сиднейского университета говорит:
Мы показали, что мы можем напечатать эти капилляры, мы показали, что они функциональны, что они созревают, чтобы сформировать капилляры, и что мы можем адаптировать их к размерам и структурам, которые нам нужны ». […] Тканевая инженерия для создания более простых тканей была реальность в течение нескольких лет, и благодаря тому, что нам удалось достичь, мы можем начать говорить о более крупных и сложных тканях, способных выживать дольше.
1. Лабораторное мясо
Органы довольно сложны для сборки, по меркам этих вещей: некоторые из них имеют прекрасные, сложные структуры, которые трудно 3D-печать с использованием современных технологий. К счастью, производители продуктов питания могут использовать ту же технологию для чего-то с гораздо большей терпимостью к ошибкам. А именно мясо.
Мясо отличное. Вкусное, сочное, вкусное мясо. К сожалению, он также дорогой, который многие считают неэтичным и не наносящим вреда окружающей среде. 3D-печать с использованием тех же методов, которые описаны выше, может позволить производителям печатать гамбургеры, стейки и бекон из коллагена, а затем засевать их стволовыми клетками. Стволовые клетки, питающиеся растительным белком и питательным сиропом, могут выращивать живую ткань с гораздо меньшими ресурсами, чем традиционный скот, и без жестокого обращения с животными.
Питер Тиль, основатель PayPal, венчурный капиталист и филантроп, пожертвовал 350 000 долларов стартапу Modern Meadow, который пытается это сделать.
Однажды, 3D-печать может дать мясо, которое будет более экологичным, дешевым и более этичным. Это может стать мощным инструментом для кормления мира. Это также открывает кулинарные возможности, которые были бы невозможны в традиционном сельском хозяйстве, включая смешанное мясо (стейки, прожаренные в беконе для придания дополнительного вкуса), а также мясо из вымерших или находящихся под угрозой исчезновения, но восхитительных животных, которые обычно нельзя выращивать.
Становится все более очевидным, что 3D-печать станет мощной силой в будущей отрасли, и, возможно, о самых мощных приложениях еще не думали.
Что вас больше всего волнует в 3D-печати? Планируете ли вы купить 3D-принтер? Дайте нам знать об этом в комментариях!
Авторы изображений: 3D-печать через Shutterstock
