Οι εκτυπωτές που αλλάζουν τη ζωή μας

Αν νομίζετε ότι ο εκτυπωτής είναι μια συσκευή που σας επιτρέπει να τυπώνετε έγγραφα του Word και το 3D μια τεχνολογία που ζωντανεύει τις κινηματογραφικές ταινίες, μάλλον ήρθε η ώρα να αναθεωρήσετε τις απόψεις σας.

Οι τρισδιάστατες εκτυπώσεις δεν ανήκουν πλέον στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας: από τα χάμπουργκερ που τυπώνονται στο εργαστήριο και τα τρισδιάστατα ρούχα, μέχρι τα σπίτια στη Σελήνη και τα χάι-τεκ ανθρώπινα μέλη, τα προϊόντα των εκτυπωτών 3D αποτελούν πραγματικότητα και υπόσχονται να αλλάξουν για πάντα τον κόσμο και τη ζωή μας.

Στο εγγύς μέλλον, αν θέλετε να αποκτήσετε ένα προϊόν (από ένα τραπέζι μέχρι ένα ζευγάρι παπούτσια), το μόνο που θα πρέπει να κάνετε είναι να το… εκτυπώσετε στο σπίτι σας!

Η χρήση των τρισδιάστατων εκτυπώσεων έχει επεκταθεί σε όλο το φάσμα των επιστημών. Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνιας δημιούργησαν έναν εκτυπωτή ο οποίος είναι σε θέση να κτίσει μέσα σε 20 ώρες ένα ολόκληρο σπίτι 232 τετραγωνικών μέτρων! Το μηχάνημα κτίζει τοίχους, πατώματα και ταβάνια χρησιμοποιώντας ένα ειδικό υλικό που είναι ανθεκτικό όσο το τσιμέντο.

Τα 3D σπίτια κατασκευάζονται με πολύ λιγότερα χρήματα από αυτά που απαιτούν οι συμβατικές μέθοδοι δόμησης. Στο μέλλον εικάζεται ότι αυτή η τεχνική θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανέγερση οικημάτων σε άλλους πλανήτες.

Ηδη εξετάζεται η χρήση της τρισδιάστατης εκτύπωσης στη Σελήνη: πρόσφατα η NASA ανακοίνωσε ότι δοκίμασε επιτυχώς ένα μηχανικό κομμάτι πυραύλου κατασκευασμένο από εκτυπωτή 3D. Πρόκειται για ένα ανταλλακτικό για πυραύλους, το οποίο δημιουργήθηκε ταχύτερα και φθηνότερα από τα αντίστοιχα συμβατικά ανταλλακτικά.

Παράλληλα, ο εκτυπωτής The Cube που κατασκευάστηκε στη Βρετανία υπόσχεται να τυπώσει όποιο αντικείμενο του ζητήσετε: από μαχαιροπίρουνα, ποτήρια και πιάτα, μέχρι πόρτες, ντουλάπια και παιχνίδια.

Η τεχνολογία 3D χρησιμοποιείται και στην Ιατρική: επιστήμονες του Πανεπιστημίου Πρίνστον τύπωσαν ένα πλήρως λειτουργικό αφτί που μπορεί να συλλάβει πολύ περισσότερες ραδιοσυχνότητες από αυτές που ακούει κανονικά ο άνθρωπος.

Υπεύθυνος για αυτό το τεχνολογικό θαύμα είναι ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής που τυπώνει κύτταρα και νανοσωματίδια. Αλλοι ερευνητές κατάφεραν να δημιουργήσουν μίνι μορφές τεχνητού ήπατος μέσω ενός εκτυπωτή ο οποίος αντί για μελάνι χρησιμοποιεί κύτταρα.

Ιγκλού από φεγγαρόσκονη
Το επάγγελμα του Λοράν Παμπαγκιουάν είναι αναμφίβολα πρωτότυπο: αρχιτέκτονας Διαστήματος. Ο γάλλος μηχανικός είναι επικεφαλής ενός προγράμματος του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος που έχει στόχο την κατασκευή μιας σεληνιακής βάσης ικανής να στεγάσει τέσσερις αστροναύτες στο πλαίσιο μιας μακρόχρονης αποστολής στη Σελήνη. Οι αστροναύτες θα εφοδιαστούν με μια γιγαντιαία σφαίρα που φουσκώνει, νερό και έναν εκτυπωτή 3D. Με αυτόν θα χτίσουν – ή μάλλον θα εκτυπώσουν – μια βάση που θα μοιάζει με ιγκλού, η οποία θα είναι κατασκευασμένη από… φεγγαρόσκονη.

Θα περάσουν πολλά χρόνια μέχρι να υλοποιηθεί η αποστολή, ωστόσο οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές έχουν ήδη αρχίσει να αλλάζουν τη φύση των διαστημικών αποστολών. Μέσα στο 2014 η NASA θα στείλει στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό έναν εκτυπωτή 3D ο οποίος θα αντικαταστήσει το 30% του εξοπλισμού του σταθμού. Στο μέλλον η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης θα επιτρέψει στους επιστήμονες να κατασκευάζουν σύνθετες δομές, όπως ολόκληρους διαστημικούς σταθμούς και ηλεκτρονικά όργανα. Στη Σελήνη οι εκτυπωτές 3D θα εκτυπώσουν ρομπότ που θα ψεκάζουν τους διαστημικούς σταθμούς με ειδικά υλικά δημιουργώντας μια ισχυρή ασπίδα κατά της ακτινοβολίας και των μετεωριτών

Χάμπουργκερ από «βιολογικό μελάνι»
Φανταστείτε ότι μπαίνετε σε ένα εστιατόριο και ο σερβιτόρος σάς υποδέχεται με την ακόλουθη φράση: «Πώς θα θέλατε την μπριζόλα σας; Ωμή, καλοψημένη ή… τρισδιάστατη;»! Σύμφωνα με την αμερικανική εταιρεία Modern Meadow, η επιλογή μεταξύ του παραδοσιακού κρέατος και αυτού που παράγεται στο εργαστήριο θα γίνει πραγματικότητα την επόμενη δεκαετία. Η εταιρεία προωθεί την ιδέα του… τυπωμένου φαγητού που παράγεται από τρισδιάστατα κύτταρα, γνωστά ως «βιολογικό μελάνι». Επειτα από ειδική επεξεργασία τα κύτταρα γίνονται κρέας το οποίο σερβίρεται στο πιάτο σας!

Στόχος είναι η κάλυψη της παγκόσμιας ζήτησης για κρέας, η οποία προβλέπεται να ξεπεράσει τους 450 εκατ. τόνους μέχρι το 2050. Βέβαια, η γεύση του… 3D κρέατος χρειάζεται ακόμη δουλειά μέχρι να θυμίζει το αληθινό. Επίσης, το κόστος του είναι ακόμη απαγορευτικό: το αρχικό δείγμα τεχνητών μυών – μεγέθους γραμματοσήμου – που δημιουργήθηκε, κόστισε 320.000 δολάρια. Ωστόσο, η εταιρεία εκτιμά ότι η παραγωγή θα γίνει μακροπρόθεσμα πολύ πιο φθηνή. Επίσης, οι εκπρόσωποι της Modern Meadow υποστηρίζουν ότι το εκτυπωμένο κρέας είναι πολύ πιο καθαρό και φιλικότερο προς το περιβάλλον από τις συμβατικές καλλιέργειες.

Ξαναχτίζοντας τον άνθρωπο!
Με μια πρώτη ματιά τα αντικείμενα στο γραφείο του Τομ Φριπ (φωτογραφία) μοιάζουν με πραγματικά αφτιά και μύτες. Στην πραγματικότητα, όμως, αποτελούν τελευταίας τεχνολογίας θαύματα της προσθετικής, τα οποία ο βρετανός σχεδιαστής έχει τυπώσει σε εκτυπωτή 3D για ασθενείς που έχουν χάσει ορισμένα μέρη του προσώπου τους. Παραδοσιακά, το έργο της προσθετικής προσώπου επιτελείται από ειδικούς στη γναθοπροσωπική χειρουργική – μια επίπονη διαδικασία η οποία διαρκεί αρκετές εβδομάδες, κοστίζει πάνω από 3.000 ευρώ και απαιτεί αρκετές συνεδρίες με τον ασθενή.

Με τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα μέλη το πρόσωπο του ασθενούς σκανάρεται και μετατρέπεται σε υπολογιστικό μοντέλο, επιτρέποντας στους επιστήμονες να παραγάγουν αμέσως τα όργανα που του αντιστοιχούν. Ο ασθενής μπορεί να δει στην οθόνη ενός υπολογιστή τη μύτη, το αφτί ή το χείλος που θα τοποθετηθεί στο πρόσωπό του και να πει αν του αρέσει ή όχι προτού να είναι πολύ αργά. Στη συνέχεια, το μέλος εκτυπώνεται και «επικολλάται» στον ασθενή. Η τεχνική αυτή χρησιμοποιήθηκε πρόσφατα για τη δημιουργία χειλιών σε μια γυναίκα. Παράλληλα, άλλοι επιστήμονες χρησιμοποιούν μαγνητικές τομογραφίες ανθρώπων για να τυπώσουν τρισδιάστατα οστά που ταιριάζουν απόλυτα στον ασθενή.

Τα ρούχα του μέλλοντος
Στους πελάτες της συγκαταλέγονται η Björk, η Daphne Guinness και η Lady Gaga. Τα αλλόκοτα φορέματα που σχεδιάζει έχουν φορεθεί από καλλίγραμμες κυρίες στους δρόμους του Λονδίνου και του Παρισιού. Η ολλανδή σχεδιάστρια μόδας Ιρις βαν Χέρπεν έβγαλε την τρισδιάστατη εκτύπωση από το εργαστήριο και την έφερε στον κόσμο της υψηλής ραπτικής, δημιουργώντας σχέδια τέτοιας πολυπλοκότητας που θα χρειαζόταν «μισή ζωή» για να παραχθούν με τις παραδοσιακές μεθόδους ραπτικής. Για τη Βαν Χέρπεν η εκτύπωση 3D συνιστά πραγματική επανάσταση.

Το μεγαλύτερο πρόβλημα της επίμαχης τεχνολογίας είναι ο περιορισμένος αριθμός των διαθέσιμων υλικών. Ωστόσο, αυτό είναι κάτι που αλλάζει ταχύτατα. Ενα υλικό που ονομάζεται TPU 92Α-1, το οποίο παράγει η βελγική εταιρεία Materialise, είναι αρκετά ανθεκτικό και εύκαμπτο ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην παραγωγή ιματισμού, επιτρέποντας στους σχεδιαστές να εκτυπώνουν τα ρούχα τους. Ηδη η Ιρις βαν Χέρπεν πουλά τα πρώτα 3D μπουφάν που είναι ραμμένα ειδικά για κάθε άνθρωπο ξεχωριστά: οι πελάτες τραβούν μια ψηφιακή φωτογραφία του σώματός τους και στη συνέχεια ειδικό λογισμικό εξετάζει τον σωματότυπό τους και τυπώνει το ρούχο στα μέτρα τους!