Potencjalne korzyści płynące z możliwości wykorzystania technologii druku 3D do zapewnienia niezbędnych organów do przeszczepów są nie do oszacowania. Co więcej, mogą one jeszcze utorować drogę do jeszcze większych postępów w medycynie regeneracyjnej, oferując nowe, bezpieczne sposoby projektowania i testowania leków, które mogłyby leczyć choroby narządów i całkowicie zapobiegać potrzebie przeszczepów narządów.
Budownictwo
Architektura
Jako branża już oparta na projektowaniu geometrycznym, prototypowaniu i modelowaniu, architektura może ogromnie zyskać na postępach w technologii druku 3D. Widzieliśmy, jak cyfrowy przepływ pracy wytwarza złożone modele architektoniczne w skali w pełnym detalu, usprawniając fazę modelowania 3D projektu architektonicznego.
Oprócz oszczędności czasu podczas produkcji modelu, drukowane modele 3D pozwalają architektom przewidzieć efekty pewnych cech projektu z dużo większą pewnością, np, widząc model wyprodukowany z pełniejszym zestawem materiałów, architekt może zmierzyć takie aspekty jak przepływ światła przez strukturę z większą precyzją.
Wysoka wartość prezentacyjna posiadania tak dokładnego modelu oznacza również, że druk 3D może być ostrym narzędziem komercyjnym dla firm chcących zdobyć projekty i zlecenia poprzez pokazanie pełnych atrybutów swojego projektu.
Cyfrowy model planu architektonicznego, obok jego odpowiednika w skali stworzonego za pomocą druku 3D.
Art
Rzeźby
Boom na „sztukę addytywną” narastał stopniowo w ciągu ostatniej dekady i widzieliśmy jak techniki druku 3D przenikają do różnych zakątków świata sztuki, od dzieł sztuki konsumenckiej do rzeźb nadających się do Smithsonian.
Używając systemów skanowania fotografii 3D do tworzenia fizycznych dzieł sztuki, procesy druku 3D mogą zapewnić wiele nowych możliwości wyboru dla klientów. Rozwój ten dał zarówno artystom, jak i klientom pewną miarę nowej mocy twórczej – wszystko, co mogą sobie wyobrazić i zaprojektować, mogą wyprodukować, i to z zachowaniem bardzo szczegółowych standardów.
Movies and Visual Effects
Druk 3D został już zintegrowany z produkcją hollywoodzkich filmów i jest szeroko stosowany do praktycznych efektów wizualnych i kostiumów.
Gdy tworzenie najbardziej fantastycznych stworzeń filmowych wymagało kiedyś drobiazgowego rękodzieła, zwiększona presja terminów i wymagania czasowe współczesnego kina sprawiły, że szybsza metoda tworzenia praktycznych efektów stała się niezbędna. Studia zajmujące się efektami, takie jak Aaron Sims Creative, stosują obecnie podejście hybrydowe – tworzenie efektów praktycznych wzbogacone o cyfrowy obieg dokumentów – aby stworzyć nowe możliwości współpracy i skrócić czas realizacji pomysłów.
Zajrzyj za kulisy i zobacz, jak Aaron Sims Creative (ASC) wykorzystał druk 3D do stworzenia potwora ze Stranger Things.
Taniec i muzyka
Artystyczny potencjał druku 3D nie ogranicza się do fizycznych dzieł sztuki. Ma on również moc nadawania zupełnie nowych wymiarów takim formom jak taniec i muzyka.
Na przykład, rozważ wydrukowane w 3D, nadające się do noszenia „instrumenty” opracowane przez Josepha Mallocha i Iana Hattwicka z Uniwersytetu McGill. Wykorzystując zaawansowane technologie wyczuwania, przekształcają one ruch, orientację i dotyk w muzykę.
Instrumenty muzyczne
Druk 3D może nawet zakłócić branże, które przez lata lub stulecia tkwiły w statycznym paradygmacie.
Na przykład, produkcja skrzypiec pozostawała niezmieniona przez kilkaset lat – był to całkowicie ręczny proces mistrzów rzemiosła, ponieważ zautomatyzowana produkcja okazała się niezdolna do wytworzenia instrumentu o niezbędnej jakości wykończenia.
Dzięki precyzji odwzorowania detali, do jakiej zdolny jest druk 3D, byliśmy świadkami rozpadu trudnego do złamania przemysłu.
Brian Chan, inżynier z Formlabs, stworzył w pełni funkcjonalne skrzypce akustyczne przy użyciu White Resin firmy Formlabs. Rezultat był nie tylko realistyczny w swoim wykończeniu, ale również w pełni grywalny.
Jako że dostosowanie i specyfikacja instrumentów muzycznych okazały się kosztowne w przeszłości, możliwości druku 3D powinny doprowadzić do kluczowych zmian na rynku, jako że nowe i wartościowe projekty są możliwe, potencjalnie torując drogę do stworzenia zupełnie nowych instrumentów.
Restauracja dzieł sztuki
Skanowanie 3D, CAD i druk 3D zostały wykorzystane do przywrócenia dzieł niektórych z najbardziej znanych artystów w historii, przywracając dziełom takich twórców jak Michał Anioł i da Vinci ich dawną świetność.
Po ocenie obecnego stanu danego dzieła sztuki, może ono zostać cyfrowo zeskanowane i wymodelowane. Możliwość niezamierzonej interpretacji jest zminimalizowana poprzez wykorzystanie istniejących fragmentów dzieła jako podstawy do późniejszej renowacji. Rekonstruktorzy mają dostęp do bogactwa danych dotyczących potencjalnych problemów, jak również ulepszeń, po czym następuje dokumentacja, projektowanie kształtów i odtworzenie.
Zrekonstruowane części wydrukowane w 3D na tym wielomateriałowym relikwiarzu są widoczne tylko w świetle UV.
Z powodu złożoności elementów i braku technik, które mogłyby zagwarantować bezpieczne i pewne odtworzenie, wiele wcześniejszych prób odtworzenia zostało porzuconych jako niemożliwe. Obecnie, z pomocą cyfrowego obiegu pracy, nawet niezwykle skomplikowane, wielomateriałowe rekonstrukcje są wykonalne, jak ta podjęta w Museo Tesoro dei Granduchi we Florencji.
Badania
Forensics
Druk 3D ma tyle samo potencjalnej użyteczności w rekonstrukcji, co w produkcji. Praca artysty kryminalistycznego jest często utrudniona przez niekompletne dowody. Technologie cyfrowe mogą być niezwykle użyteczne w dochodzeniach prawnych i mogą zwiększyć możliwości artystów sądowych w zakresie rekonstrukcji dokładnych modeli osób będących przedmiotem zainteresowania lub ofiar.
Ten cyfrowy przepływ pracy obejmuje przekształcanie skanów CT w wydruki 3D, aby pomóc w identyfikacji. Na przykład, gdy śledczy znajdą tylko część czaszki jako dowód, drukarka może wymodelować i zreprodukować kompletną próbkę.
Rekonstrukcje wyglądu ofiar przestępstw odegrały już kluczową rolę w osiągnięciu sprawiedliwości, udowadniając po raz kolejny użyteczność druku 3D poza rozważaniami na temat projektu i wydajności produkcyjnej.
Paleontologia
Paleontolodzy będą mieli dzień pola z drukiem 3D, ponieważ może on pomóc w uzupełnieniu szkieletów dinozaurów poprzez drukowanie nieuchwytnych brakujących kości.
Pracownicy muzeum Smithsonian eksperymentowali ostatnio drukując brakujące kości T. rex dokładnie według specyfikacji. Przepływ pracy 3D umożliwił zespołowi szerokie i bezpieczne eksperymentowanie przy użyciu oprogramowania do modelowania, zaoszczędził czas i zmniejszył ryzyko dla integralności prawdziwego szkieletu.
Przypadki użycia w niedalekiej przyszłości
Widząc szybki rozwój możliwości druku 3D w ciągu ostatniej dekady, niektóre z najbardziej ekscytujących i nieoczekiwanych przypadków użycia przepływu pracy to te, które, choć nie są natychmiast wykonalne, staną się prawdopodobną rzeczywistością już wkrótce.
Mieszkalnictwo i budownictwo
Drukowanie 3D na desktopie jest ograniczone do produkcji mniejszych przedmiotów, podczas gdy procesy addytywne na skalę produkcyjną mogą wytwarzać znacznie większe komponenty funkcjonalne. W ciągu ostatnich kilku lat podjęto różne inicjatywy mające na celu stworzenie domów i większych struktur, które są w całości produktem druku 3D, otwierając nowe granice w zrównoważonym życiu i budownictwie.
Technika druku 3D daje architektom swobodę formy, nawet w przypadku wcześniej mniej plastycznych materiałów budowlanych, takich jak beton. Mówiąc szerzej, pozwala ona na budowanie w pełni zrównoważonych i energooszczędnych domów, które spełniają również współczesne standardy komfortu. Budowa tą drogą mogłaby być całkowicie bezodpadowa i zapewniać bardzo niskie koszty użytkowania.
W lutym 2019 r. teksańska firma Sunconomy ogłosiła plany sprzedaży pierwszego na świecie w pełni wydrukowanego w 3D domu. Będzie on wyglądał coś takiego.
MX3D wykorzystują wieloosiowy cyfrowy przepływ pracy do wydrukowania mostu ze stali nierdzewnej, który wkrótce zostanie zainstalowany w poprzek kanału Oudezijds Achterburgwal w Amsterdamie. (źródło: MX3D)
Odtwarzanie historii
Utrata historycznych artefaktów jest druzgocąca z powodu poczucia, że ich odtworzenie jest niemożliwe. Zniszczenie wielu syryjskich zabytków, takich jak starożytne miasto Palmyra, z rąk ISIS wydawało się reprezentować mroczny i nieodwracalny krok wstecz. Dzięki postępowi w druku 3D, możemy wkrótce być w stanie odtworzyć – i zapewnić – chwałę przeszłości.
Poprzez projekt Million Image Database, trwa kampania mająca na celu odtworzenie zniszczonych ruin Palmyry za pomocą druku 3D. Wykorzystuje ona trójwymiarowe modele tego miejsca stworzone na podstawie zdjęć, aby wygenerować rekonstrukcje, które są, w skali i szczegółach, wierne historii. Równie ekscytujące jest to, że te same techniki modelowania mogą zostać rozszerzone w celu zabezpieczenia wielkich arcydzieł historii sztuki przed potencjalną utratą.
Dalej, druk 3D nie tylko będzie miał transformujący wpływ na produkcję i projektowanie, ale również będzie mógł odegrać znaczącą rolę w sprawach o znaczeniu międzynarodowym i historycznym.
Nowy wyścig kosmiczny
Przy jednej z najwyższych barier wejścia na rynek spośród wszystkich branż na świecie, podróże kosmiczne mogą być jednym z najbardziej zaskakujących obszarów innowacji druku 3D.
Startup kosmiczny Relativity przetestował tworzenie aluminiowych silników rakietowych przy użyciu wytwarzania addytywnego. W przypadku powodzenia, zastosowanie to gwałtownie zmniejszyłoby koszty i praktyczne trudności związane z podróżami kosmicznymi, otwierając pole dla nowego biznesu i ogromnego potencjału wzrostu.
Samolot kosmiczny Crew Dragon firmy SpaceX, wyposażony w wydrukowane w 3D silniki SuperDraco, po raz pierwszy odbył lot w marcu 2019 r. (źródło: SpaceX)
SpaceX zdecydował się na druk 3D ze względu na możliwości redukcji kosztów i odpadów, a także w celu zachowania elastyczności w procesie produkcji. Komora spalania silnika, również wyprodukowana przy użyciu druku 3D, okazała się mieć wyższą wytrzymałość, plastyczność i odporność na złamania niż materiały konwencjonalne.
Widzieliśmy już nawet wykorzystanie druku 3D w kosmosie, gdy NASA użyła drukarki 3D do zbudowania klucza zapadkowego na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, pierwszego narzędzia tego typu wyprodukowanego w przestrzeni kosmicznej.
Niekończące się możliwości
Wizualizowanie napędzanych przez druk 3D zmian w sposobie wytwarzania rzeczy nie wymaga już takich wyczynów wyobraźni jak kiedyś. W miarę rozwoju przepływów pracy w ciągu ostatnich kilku lat i zdobywania przyczółków w różnych branżach, zaczynamy dostrzegać ten rewolucyjny potencjał.
Od stomatologii i opieki zdrowotnej po dobra konsumpcyjne, architekturę i produkcję, społeczeństwo wchodzi w coraz większą interakcję z produktami końcowymi druku 3D.
Dokonując trwałej redukcji odpadów powstających w tradycyjnej produkcji, skracając czas realizacji i koszty ogólne oraz dając klientom możliwość zbliżenia się do pożądanych przez nich produktów – możemy jedynie oczekiwać, że wpływ druku 3D będzie się nadal rozszerzał.
Dowiedz się więcej o druku 3D w firmie