Одним из перспективных направлений использования 3D-принтеров может оказаться протезирование зубов. По прогнозам, 3D-сканирование и 3D-печать уже в скором будущем придут на смену традиционным методам изготовления имплантов.

Однако, в Университете Гронингена (Нидерланды) решили пойти дальше и разработали антимикробный пластик, который можно использовать для 3D-печати искусственных зубов.

Новый материал изготовлен из уже используемых в стоматологии полимерных смол с добавлением четвертичных аммониевых солей, которые обладают антибактериальным эффектом. Голландские исследователи утверждают, что для человека подобный пластик совершенно безвреден.

Для проверки свойств нового материала на их поверхность нанесли смесь слюны и бактерий Streptococcus mutans, которых считают одним из главных виновников возникновения кариеса.

Согласно данным, содержащимся в статье, опубликованной в журнале Advanced Functional Materials, на поверхности нового материала погибло 99% бактерий.

Компания Orbbec всего за 30 часов набрала на сайте Indiegogo запрошенную сумму на Persee — проект дальномерной камеры, совмещенной с компьютером на процессоре ARM. Как объясняют разработчики, преимущество такого устройства в том, что приложения, пользующиеся камерой, смогут работать на ней самой.

Проектировщики Persee перечисляют возможные применения камеры — быстрое построение моделей для 3D-принтеров; оснащение роботов системами зрения и ориентации в пространстве; создание систем домашней автоматизации, пользующихся способностью Persee следить за людьми и животными, в том числе в темноте; исследования в области машинного восприятия и дополненной реальности; применение в качестве платформы обучения программированию.

Камера оснащена четырехъядерным центральным процессором, видеочипом с поддержкой OpenCL, 2 Гбайт оперативной памяти и 16 Гбайт встроенной флеш-памяти. В числе интерфейсов — Ethernet, Wi-Fi, USB 2.0 и Bluetooth. Помимо дальномерного датчика, определяющего дистанцию с точностью 0,5 см на расстоянии до 2 м, имеется обычная цифровая камера HD-разрешения. Есть SDK для Windows, OS X, Linux и Android, позволяющий создавать приложения для камеры на Си и С++. В API есть набор функций распознавания жестов, готовится библиотека для распознавания телодвижений.

В компании Adidas анонсировали новую линейку беговых кроссовок Futurecraft 3D, особенностью которых станет персональная амортизирующая вкладка между стелькой и подошвой, распечатываемая на 3D-принтере по ноге покупателя. Как сообщили в компании, построить 3D-модель для распечатки можно будет прямо в магазине — для этого покупатель должен будет побегать короткое время на беговой дорожке.

При этом с помощью САПР будет создана «трехмерная копия следа, точно воспроизводящая контуры подошвы и точки давления», заявляют в Adidas. Вкладка изготавливается из модифицированного термополиуретана, обеспечивающего воздухопроницаемость. По словам сотрудников Adidas, это совершенно новый для данного рынка материал, который решено было использовать благодаря его долго сохраняющейся эластичности, прочности и износостойкости.

Adidas заключила договор с компанией Materialise, поставщиком услуг 3D-печати, которая будет изготавливать персональные вкладки для кроссовок. Сама распечатка будет выполняться методом последовательного послойного спекания исходного порошкового материала лазером.

Тема BIM-проектирования (Building information modeling) в России обсуждается уже, как минимум, пять лет, но заметно активизировалось ее обсуждение в этом году, когда технологиями информационного моделирования вплотную занялись на государственном уровне. В конце 2014 года приказом Минстроя России был утвержден план поэтапного внедрения технологий BIM в строительстве, который призван формализовать и облегчить переход отрасли на современные технологии управления. В следующем году разработанные Минстроем нормативы должны быть оформлены документально, и уже с 2017 года BIM-проекты должны стать нормой для строительной отрасли. Первые такие проекты уже появились: как рассказала генеральный директор консалтинговой компании «Конкуратор» и член рабочей группы Минстроя и ЖКХ по вопросам реализации плана поэтапного внедрения технологий информационного моделирования в промышленном и гражданском строительстве Марина Король, для разработки нормативных стандартов проектирования были отобраны 23 пилотных проекта 14 компаний, выполненные в BIM-формате. Их экспертиза должна завершиться в ноябре 2015 года, и на ее основе в конце года планируется подготовить доклад для правительства РФ. Однако, отметила Король, на этапе экспертизы проектов возникли сложности: сократилась сама база проектов, не все компании смогли предоставить цифровую информационную модель. На данном этапе, по ее словам, принято решение вывести обсуждение за рамки отобранных проектов и привлечь к нему других участников рынка, имеющих опыт в BIM-проектировании.

О практических результатах воплощения BIM рассказал генеральный директор Autodesk в России Алексей Рыжов. В качестве примеров проектирования в BIM-формате он назвал плавательный бассейн в Лужниках, реконструкция которого подразумевает создание многофункционального комплекса со сложными инженерными конструкциями и максимально интегрированного в окружающий ландшафт. Также в качестве примера был приведен строящийся в Санкт-Петербурге Лахта-центр, при проектировании которого были смоделированы, в частности, транспортные потоки в районе небоскреба.

«Четыре кита» технореволюции

Но BIM-моделирование — не единственная технология, способная радикально изменить нашу жизнь в ближайшем будущем, считают в Autodesk. Как считает вице-президент Autodesk по направлению «Сервисы и консалтинг» Каллан Карпентер, можно выделить четыре революционных изменения или направления, в которых осуществляется сейчас технологическая революция — это дизайн, физическое производство, изменение спроса со стороны потребителей, а также модификация самих продуктов и отношений, которые у нас с ними складываются.

Одна из ключевых тенденций в области дизайна — это активное использование облачных технологий, напомнил Карпентер. Это, одной стороны, позволяет активно использовать распределенные разработки (люди могут работать в разных уголках мира и даже не встречаться друг с другом в процессе), а также существенное удешевление доступа к огромным вычислительным мощностям. Это позволило, отметил Карпентер, перейти к концепции так называемого «порождающего дизайна», когда вы даете компьютеру задачу, описываете функциональность и ограничения, а он сам предлагает идеи дизайна.

Что касается производства, то здесь, несомненно, важнейшее значение имеет появление новых материалов и развитие 3D-печати, считает Карпентер. Возможность распечатать что угодно из чего угодно открывает, по его мнению, захватывающие перспективы. Так, например, одной из целей, поставленных на сегодняшние день, является распечатать почку для имплантации к 2018 году.

В Autodesk большое значение придают также изменению спроса. Лояльность покупателей к определенному бренду утрачивает свое значение, и молодое поколение больше интересуется не те, кто сделал продукт, а тем, из чего он сделал, настроен ли он под их индивидуальные потребности, безопасен ли с точки зрения экономии и т. д.

Сами же продукты теперь — не просто вещи, а «умные вещи». С этой точки зрения огромное значение придается Интернету вещей, с помощью которого можно создавать продукты с функцией самоулучшения, а также объединять их с помощью беспроводных каналов связи.

Autodesk старается отвечать на эти тенденции, подчеркнул Карпентер. В компании изменили подход к разработке собственных решений, которые теперь работают в облаке и на любых платформах и объединяют в единой среде все дисциплины — от разработки до производства. Кроме того, компания финансирует различные разработки в области 3D-печати, в частности, создала платформу Spark.

Компания Formlabs выпустила настольный 3D-принтер Form 2, объявив его началом «новой волны в технологиях печати трехмерных объектов». Принтер действует по принципу лазерной стереолитографии высокого разрешения — когда предмет формируется послойно из полимерной смолы, затвердевающей под действием света.

В числе усовершенствований второй модели принтера в компании называют новый механизм удаления излишков, продлевающий срок службы аппарата, и подогрев емкости для фотополимеризующегося состава — эти доработки, как утверждают в Formlabs, позволяют распечатывать большие монолитные объекты сложнейшей формы. Еще одно улучшение — картриджи со смолами, автоматически восполняющими нехватку полимерного состава в емкости в процессе печати.

Form 2 поддерживает возможность беспроводной передачи заданий по Wi-Fi и отправки уведомлений на мобильные устройства. За ходом печати можно следить на информационной панели, доступной на компьютере, смартфоне и планшете.

Form 2 предлагается в США за 3299 долл. В комплект входят литр смолы и инструментарий для окончательной обработки изделий.

Трехмерная распечатка предметов из стекла затруднена в связи с высокой температурой его плавления. Были попытки реализовать печать путем спекания мелких частиц стекла с меньшим нагреванием, но предметы выходили хрупкими и непрозрачными.

Специалисты Массачусетского технологического института сконструировали систему, позволяющую распечатывать смоделированые в САПР объекты из стекла с полным сохранением прозрачности и прочности. Загрузочная воронка аппарата и сопло, через которое выделяется стекло, нагреты до температуры около 1000 ºC, — гораздо горячее по сравнению с другими 3D-принтерами. Была решена проблема поддержания такой температуры струи, чтобы очередной слой приклеился к предыдущему, но при этом чтобы вся конструкция сохраняла форму, а не превращалась в бесформенную глыбу: для этого верхний резервуар для расплавленного стекла, а также сопло и камера, в которой формируется предмет, нагреваются независимо друг от друга до разных температур.

Как утверждают конструкторы, разработанный ими процесс дает беспрецедентный уровень контроля над формой изготавливаемого предмета — можно распечатывать объекты, неоднородные по плотности и имеющие сложные внутренние особенности; можно также варьировать степень прозрачности и создавать различную текстуру поверхности. Идет работа над возможностью изготовления разноцветных предметов.