Potenciální přínosy možnosti využít technologii 3D tisku k zajištění potřebných orgánů pro transplantace jsou nevyčíslitelné. Navíc mohou ještě vydláždit cestu k ještě většímu pokroku v regenerativní medicíně a nabídnout nové, bezpečné způsoby navrhování a testování léků, které by mohly léčit onemocnění orgánů a zcela zabránit nutnosti jejich transplantace.
Stavebnictví
Architektura
Architektura jako odvětví, které je již založeno na geometrickém navrhování, prototypování a modelování, může z pokroku v technologii 3D tisku nesmírně těžit. Jsme svědky toho, že digitální pracovní postup vytváří komplexní modely architektury v měřítku plném detailů, což zlepšuje fázi 3D modelování architektonického návrhu.
Kromě úspory času při výrobě modelu umožňují 3D tištěné modely architektům s mnohem větší jistotou předvídat účinky určitých konstrukčních prvků, např, díky tomu, že vidí model vyrobený s úplnějším doplňkem materiálů, může architekt s větší přesností měřit takové aspekty, jako je tok světla konstrukcí.
Vysoká prezentační hodnota takového přesného modelu také znamená, že 3D tisk může být akutním komerčním nástrojem pro firmy, které chtějí získat projekty a zakázky tím, že předvedou všechny atributy svého návrhu.
Digitální model architektonického plánu vedle jeho protějšku v měřítku modelu vytvořeného pomocí 3D tisku.
Umění
Sochy
Boom „aditivního umění“ v posledních zhruba deseti letech postupně narůstá a jsme svědky toho, že techniky 3D tisku pronikají do různých koutů světa umění, od spotřebních uměleckých děl až po sochy vhodné pro Smithsonian.
Pomocí systémů 3D fotografického skenování pro vytváření fyzických uměleckých děl mohou procesy 3D tisku poskytnout zákazníkům mnoho nových možností. Tento vývoj dal umělcům i zákazníkům také určitou míru nové tvůrčí síly – vše, co si dokáží představit a navrhnout, mohou vyrobit, a to ve velmi detailním provedení.
Filmy a vizuální efekty
3D tisk byl již začleněn do výroby hollywoodských filmů a je široce využíván pro praktické vizuální efekty a kostýmy.
Když dříve tvorba nejfantastičtějších filmových bytostí vyžadovala pečlivou ruční práci, zvýšený tlak na termíny a časové nároky moderní filmové tvorby učinily rychlejší způsob tvorby praktických efektů nezbytným. Studia zabývající se tvorbou efektů, jako je Aaron Sims Creative, nyní využívají hybridní přístup, tedy tvorbu praktických efektů rozšířenou o digitální pracovní postupy, a vytvářejí tak nové možnosti spolupráce a zkracují dobu realizace nápadů.
Podívejte se do zákulisí a zjistěte, jak společnost Aaron Sims Creative (ASC) využila 3D tisk k vytvoření příšery ze seriálu Stranger Things.
Tanec a hudba
Umělecký potenciál 3D tisku se neomezuje jen na fyzická umělecká díla. Má také sílu vnést zcela nové rozměry do forem, jako je tanec a hudba.
Připomeňme si například 3D tištěné nositelné „nástroje“, které vyvinuli Joseph Malloch a Ian Hattwick z McGillovy univerzity. Pomocí pokročilých snímacích technologií převádějí pohyb, orientaci a dotek na hudbu.
Hudební nástroje
3D tisk může dokonce narušit odvětví, která po léta či staletí fungovala ve statickém paradigmatu.
Například výroba houslí se po několik set let neměnila – jednalo se o zcela ruční proces mistrů řemeslníků, protože se ukázalo, že automatizovaná výroba nedokáže vyrobit nástroj v potřebné kvalitě zpracování.
Díky preciznímu zpracování detailů, kterého je 3D tisk schopen, jsme svědky narušení těžko překonatelného odvětví.
Brian Chan, inženýr společnosti Formlabs, vytvořil plně funkční akustické housle pomocí bílé pryskyřice Formlabs. Výsledek byl nejen realisticky zpracovaný, ale také plně hratelný.
Protože se v minulosti ukázalo, že přizpůsobení a specifikace hudebních nástrojů jsou nákladné, měly by možnosti 3D tisku vést ke klíčovým změnám na trhu, protože budou umožněny nové a hodnotné návrhy, které potenciálně otevřou cestu k vytvoření zcela nových nástrojů.
Restaurování uměleckých děl
3D skenování, CAD a 3D tisk byly použity k restaurování děl některých nejslavnějších umělců historie a navrácení děl takových umělců, jako byli Michelangelo nebo da Vinci, do jejich původní krásy.
Po vyhodnocení současného stavu daného uměleckého díla lze dílo digitálně naskenovat a vymodelovat. Možnost nechtěné interpretace je minimalizována tím, že se jako základ pro následné restaurování použijí existující části díla. Restaurátoři mají přístup k množství údajů o možných problémech i vylepšeních, následuje dokumentace, návrh tvarů a restaurování.
Rekonstruované 3D tištěné díly na tomto relikviáři z více materiálů jsou viditelné pouze pod UV světlem.
Vzhledem ke složitosti příslušných prvků a nedostatku technik, které by zaručily bezpečnou a spolehlivou obnovu, bylo mnoho předchozích pokusů o restaurování opuštěno jako nemožných. Nyní jsou s pomocí digitálního pracovního postupu proveditelné i neuvěřitelně složité vícemateriálové restaurace, jako je tato, která byla provedena v Museo Tesoro dei Granduchi ve Florencii.
Výzkum
Klenotnictví
3D tisk má při rekonstrukci stejně velké potenciální využití jako při výrobě. Práci forenzního umělce často ztěžují neúplné důkazy. Digitální technologie mohou být při právním vyšetřování nesmírně užitečné a mohou rozšířit schopnosti forenzních umělců rekonstruovat přesné modely zájmových osob nebo obětí.
Digitální pracovní postup zde zahrnuje přeměnu CT skenů na 3D výtisky, které pomáhají při identifikaci. Když například vyšetřovatelé najdou jako důkaz jen část lebky, tiskárna může vymodelovat a zreplikovat celý vzorek.
Rekonstrukce vzhledu obětí trestných činů již sehrály klíčovou roli při dosahování spravedlnosti, což opět dokazuje užitečnost 3D tisku nad rámec úvah o designu a efektivitě výroby.
Paleontologie
Paleontologové budou mít z 3D tisku radost, protože může pomoci dokončit kostry dinosaurů vytištěním nepolapitelných chybějících kostí.
Pracovníci Smithsonova muzea nedávno experimentovali a vytiskli chybějící kosti T. rexe přesně podle specifikace. 3D pracovní postup umožnil týmu široce a bezpečně experimentovat s využitím modelovacího softwaru, ušetřil čas a snížil riziko pro integritu skutečné kostry.
Případy využití v blízké budoucnosti
Vzhledem k tomu, že se možnosti 3D tisku v posledním desetiletí rychle rozvíjely, patří k nejzajímavějším a nejneočekávanějším případům využití pracovního postupu ty, které sice nejsou okamžitě proveditelné, ale brzy se stanou pravděpodobnou realitou.
Bydlení a stavebnictví
Desktopový 3D tisk je omezen na výrobu menších předmětů, zatímco aditivní pracovní postup ve výrobním měřítku může vyrábět mnohem větší funkční komponenty. V posledních několika letech se rozběhly různé iniciativy, jejichž cílem je vytvářet domy a větší stavby, které jsou výhradně produktem 3D tisku, což otevírá nové hranice v oblasti udržitelného bydlení a výstavby.
Technika 3D tisku dává architektům svobodu tvaru, a to i u dříve méně poddajných stavebních materiálů, jako je beton. V širším slova smyslu umožňuje stavět plně udržitelné a energeticky úsporné domy, které zároveň splňují moderní standardy komfortu. Výstavba tímto způsobem by mohla být zcela bezodpadová a poskytovat velmi nízké užitné náklady.
V únoru 2019 texaská společnost Sunconomy oznámila, že plánuje prodávat první dům na světě plně vytištěný 3D tiskem. Bude vypadat asi takto.
MX3D používají víceosý digitální pracovní postup k tisku mostu z nerezové oceli, který bude brzy instalován přes kanál Oudezijds Achterburgwal v Amsterdamu. (zdroj: MX3D)
Vytváření historie
Ztráta historických artefaktů je zničující kvůli pocitu, že jejich znovuvytvoření je nemožné. Zničení mnoha syrských památek, například starověkého města Palmýra, rukou ISIS jako by představovalo temný a nevratný krok zpět. Díky krokům vpřed v oblasti 3D tisku budeme možná brzy schopni obnovit – a zajistit – slávu minulosti.
Prostřednictvím projektu Million Image Database probíhá kampaň na obnovu zničených ruin Palmýry pomocí 3D tisku. Využívá 3D modely místa sestavené z fotografií k vytvoření rekonstrukcí, které jsou co do měřítka a detailů věrné historii. Stejně vzrušující je, že stejné modelovací techniky lze rozšířit i na zajištění velkých mistrovských děl umělecké historie proti případné ztrátě.
V budoucnu bude mít 3D tisk nejen transformační vliv na výrobu a design – bude také moci hrát významnou roli v záležitostech mezinárodního a historického významu.
Nový vesmírný závod
S jednou z nejvyšších bariér vstupu ze všech průmyslových odvětví na světě může být vesmírná doprava jednou z nejpřekvapivějších oblastí inovací 3D tisku.
Aerospace startup Relativity vyzkoušel tvorbu hliníkových raketových motorů pomocí aditivní výroby. V případě úspěchu by tato aplikace prudce snížila náklady a praktické obtíže spojené s cestováním do vesmíru a otevřela by tuto oblast novému podnikání a obrovskému potenciálu růstu.
V březnu 2019 poprvé vzlétla kosmická loď Crew Dragon společnosti SpaceX, vybavená 3D tištěnými motory SuperDraco. (zdroj: SpaceX)
SpaceX se pro 3D tisk rozhodla s ohledem na schopnosti této technologie snižovat náklady a odpad a také kvůli zachování flexibility výrobního procesu. Ukázalo se, že spalovací komora motoru, rovněž vyrobená pomocí 3D tisku, má vyšší pevnost, tažnost a odolnost proti lomu než konvenční materiály.
Viděli jsme dokonce využití 3D tisku ve vesmíru, když NASA použila 3D tiskárnu k výrobě ráčnového klíče na palubě Mezinárodní vesmírné stanice, prvního nástroje svého druhu, který byl vyroben ve vesmíru.
Neomezené možnosti
Vizualizace změn způsobu výroby věcí poháněných 3D tiskem nevyžaduje takové výkony představivosti jako kdysi. S tím, jak se pracovní postupy v posledních několika letech vyvíjejí a prosazují v různých průmyslových odvětvích, začínáme vidět, jak se tento revoluční potenciál projevuje.
Od stomatologie a napříč zdravotnictvím až po spotřební zboží, architekturu a výrobu přichází veřejnost stále častěji do styku s konečnými produkty 3D tisku.
Udržitelné snižování odpadu spojeného s tradiční výrobou, zkracování dodacích lhůt a režijních nákladů a posilování postavení zákazníků tím, že se přiblíží výrobkům, které chtějí – můžeme jen očekávat, že vliv 3D tisku se bude i nadále rozšiřovat.
Dozvíte se více o 3D tisku ve firmě.