Выставка в Лондонском музее науки «3D: печать будущего»

В Лондонском музее науки сейчас проходит бесплатная выставка «3D: печать будущего». Цель выставки — не только демонстрация возможностей 3D-печати, но и выяснение — как на нее отреагирует публика, ведь раньше она была доступна только ограниченному кругу лиц. Выставка открылась 9 октября и проработает до 10 июля 2014 года, на ней представлено более 600 различных 3D-объектов (деталей, механизмов, произведений искусства).

3D-печать имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными технологиями производства. Создание модели не требует расходов для создания станков и других механизмов. Такую модель легко модернизировать и изменить. Использование 3D-принтеров также сокращает цепочку поставок. Чтобы доставить продукт конечному пользователю, не нужны сеть заводов, склады и транспортные компании. 3D-печать делает возможным создание объектов со сложными формами, которые было бы чрезвычайно трудно воспроизвести с помощью традиционных методов.

3D-принтер может совершить революцию в протезировании. Создание протезов с его помощью в разы сокращает их стоимость. При этом значительно сокращается срок изготовления протезов, что особенно важно для детей: они растут, и протезы для них приходится часто менять.
На выставке в Лондонском музее науки представлены экспонаты, которые позволяют увидеть возможности применения 3D-печати в медицине.

После того, как южноафриканский плотник Ричард Ван потерял пальцы в результате несчастного случая, он решил создать недорогой протез руки для людей без пальцев. Такой механический протез с функционирующими пальцами, получивший название Robohand, можно распечатать на 3D-принтере. Детали собираются с помощью кабелей и винтов в готовый протез, который позволяет при сгибании запястья сжимать пальцы. Чертежи для изготовления этого протеза находятся в свободном доступе в Интернете, что позволяет любому человеку, имеющему 3D-принтер, сделать свою собственную версию Robohand. Ричард Ван изготовил несколько бесплатных протезов для детей. Стоимость подобного протеза составляет всего $150. Такая низкая цена стала возможной только благодаря применению 3D-принтера.

На снимке 3D-копия черепа девятилетней девочки, созданная Дитмаром Хатмачером из Университета Квинсленда в Австралии. Она использовалась в качестве основы для наращивания сетчатого 3D-каркаса, помещаемого в недостающую часть черепа для того, чтобы помочь заживить отверстие. Каркас поддерживает костные клетки и позволяет им заполнить отверстие. Он напечатан из биоразлагаемых материалов, подобных тем, что используются в хирургии. Через три года этот каркас растворится, оставив новые здоровые кости, которые полностью заполнят отверстие в черепе.

Эти 3D-протезы суставов выполнены методом 3D-печати из порошка титана, который хорошо зарекомендовал себя в протезировании тем, что не вызывает отторжения тканей. Благодаря компьютерной томографии такие протезы выходят чрезвычайно точными. Уже скоро эту технологию можно будет использовать для протезирования бедра, колена или локтя.
Следующий шаг — создание тканей человеческого тела. Для этого понадобятся 3D-чернила, состоящие из живых клеток.

Джон Хант, профессор Ливерпульского университета, создал 3D печатный мочевой пузырь, используя реальные клетки. Рядом на фото — фрагмент кровеносного сосуда, выращенного из живых клеток. Сейчас цена таких 3D-органов очень высока и составляет десятки тысяч фунтов, но при массовом производстве она снизится. День, когда напечатанный подобным образом орган будет помещён в человеческий организм, ещё не наступил. Но когда это случится, сложная в этическом плане проблема получения донорских органов будет решена.

Один из самых заметных экспонатов выставки — макет механической руки, которая не только даст возможность совершать точные движения, но и сможет передать тактильные и температурные ощущения благодаря спиралевидным металлическим сенсорным детекторам, расположенным на кончиках пальцев. Обладатель такого протеза сможет чувствовать объекты и контролировать свои движения благодаря наличию обратной связи.
Механическая рука создана Ричардом Гааге и исследовательской группой Ноттингемского университета, которая изучает возможность использования 3D-принтера для воссоздания электрических, оптических и даже биологических функций руки. «На данный момент 3D-печать использует один материал — полимер или металл, спекаемый вместе с помощью лазера. Вы можете создать сколь угодно сложные геометрические фигуры, но они по-прежнему будут оставаться пассивными. А мы хотим оживить их и заставить работать на благо человека. Поэтому вместо того, чтобы печатать отдельные компоненты, мы хотим печатать сразу целую систему», — говорит Ричард Гааге.

«3D-печать действительно охватывает всё. Это сопоставимо с web-технологиями, которые могут быть применены ко всему, что вы хотите», — утверждает один из участников выставки Дейв Маркс.

Сайт выставки