8 классных вещей, которые уже печатают на 3D-принтере. Как взрослые, так и дети

Мосты, искусственные органы, космические спутники — всё это (и не только) теперь можно напечатать с помощью 3D-принтера. «Мел» и 1С объясняют, как взрослые и дети создают такие сложные вещи и почему 3D-моделированию полезно учиться со школы.
К фильмам в 3D-формате мы уже привыкли и не удивляемся летающим бабочкам вокруг или каплям дождя. А вот с 3D-моделированием и 3D-печатью всё не так очевидно. Хотя сейчас спроектировать предмет на компьютере, а потом распечатать его в объёмном виде могут даже дети. В 90-е и 2000-е 3D-принтерами пользовались только инженеры и дизайнеры, а теперь такие технологии появляются в вузах и школах. Вот восемь вещей, которые создают с помощью трёхмерной печати уже сейчас (даже страшно представить, что смогут печатать дети, когда вырастут!).
Что печатают на 3D-принтерах дети и подростки
1. Музыкальные инструменты
11-летнему датчанину Дэйну Ярвису по-настоящему повезло с учителем музыки. На репетиции Лиза Байер рассказала ему про музыкальные инструменты, напечатанные на 3D-принтере. Идея так захватила школьника, что он начал копить деньги на покупку принтера, а учительница даже добавила недостающую часть. В итоге за 24 часа они вместе напечатали пластиковую скрипку, прототипом которой стала Hovalin — напечатанная модель скрипки Страдивари.
Лиза считает, что их инструмент звучит ничем не хуже привычных деревянных скрипок, разве что немного тише. Напечатанные на 3D-принтере инструменты отлично подходят для занятий в школах — они более долговечны. А ещё их можно «раскрашивать» в разные цвета. Теперь Дэйн и Лиза планируют создать полноценный школьный оркестр с трёхмерными музыкальными инструментами.
2. Ортезы (шины) под конкретного пациента
В начале 2017 года московский школьник Никита Круглов распечатал на 3D-принтере шину, которая помогает переломам быстрее срастаться. Она подгоняется под конкретного пациента и его травму. Пациенту сканируют повреждённую руку или ногу, а потом делают под неё уникальную 3D-модель шины. Остаётся только распечатать. Но и это ещё не всё: Никита встроил в шину специальный прибор, который издаёт ультразвуковые импульсы. Он стимулирует кости производить больше костного белка — за счёт этого костные ткани лучше срастаются. Судя по первым клиническим испытаниям, такой 3D-ортез лечит быстрее на 30%.
Похожие изобретения есть и в других странах. Например, американский программист Бодо Хонен напечатал бионический 3D-ортез для своей дочери. Ей парализовало руку, но она ещё могла чуть-чуть шевелить кистью и пальцами. Программист отсканировал руку ребёнка и спроектировал лёгкую конструкцию, которая закрепляется на плече и предплечье. Девочка управляет ортезом с помощью привода из 17 датчиков (он улавливает даже слабые нервные сигналы). В итоге подвижность руки начала восстанавливаться.
3. Космические спутники и детали для МКС
Индийский старшеклассник Рифат Шарук сконструировал самый маленький в мире спутник — KalamSat. 3D-кубик сделан из углеродного волокна и весит всего 64 грамма. Внутри кубика — микрокомпьютер и восемь датчиков, которые измеряют ускорение спутника, магнитосферу Земли и другие важные данные. Проект победил на конкурсе Cubes in Space, который проводится при поддержке NASA. А уже в июне 2017 года KalamSat запустили в пробный суборбитальный полёт. Через 125 минут после взлёта спутник отделился от ракеты и упал в море (его, конечно, потом выловили, чтобы расшифровать данные).
А учёные Томского политехнического университета и Сибирского отделения РАН разработали 3D-принтер для печати в невесомости. Он поможет российским космонавтам производить детали, которые нужны на МКС, прямо во время полётов. Томские школьники напечатали первую деталь, которая отправилась на МКС для экспериментов. В 2018 году туда передадут и сам принтер.
4. Принтеры, которые печатают принтеры
Выпускник волгоградской школы Михаил Козенко в 14 лет собрал свой первый 3D-принтер из подручных материалов. Он просто читал книги по машиностроению и ради любопытства печатал разные фигурки. А в 16 лет понял, что хочет быть не просто инженером, а инженером свободным (не ограничивать себя возможностями техники). Напечатал на первом принтере второй, улучшенный, и создал собственную компанию VolgoBot.
Его устройства для объёмной печати почти не отличаются от западных аналогов, а сделать на них можно всё что угодно. Купленные у Михаила аппараты уже работают в пяти регионах России. Так хобби стало бизнесом. Корпус и стойки Михаил делает из российских материалов, а детали для внутренней электроники заказывает в Китае. Хотя в будущем мечтает самостоятельно производить все комплектующие.
Что печатают на 3D-принтерах взрослые
1. Мосты через реку
Компания MX3D строит в Амстердаме пешеходный мост, все части которого печатает на 3D-принтере. Разработчики ещё в 2015 году планировали возвести мост прямо на глазах горожан и туристов. Но оказалось, что стены канала недостаточно прочные. Поэтому канал сейчас укрепляют, а проект планируют закончить весной 2018 года (пока он готов только на 30%). Четыре принтера будут одновременно возводить две симметричные половины моста с разных берегов, пока они в итоге не соединятся в середине. Тем временем, на юге Нидерландов открыли первый в мире мост для велосипедистов, который напечатали из бетона.
Голландцев опередили испанцы. В конце 2016 года Институт современной архитектуры Каталонии (IAAC) представил первый в мире 3D-печатный пешеходный мост. Бетонная конструкция находится в Алькобендасе, пригороде Мадрида. Длина моста — около 12 метров, ширина — 1,75 метров. Строители не забыли об экологии и оптимизировали утилизацию непищевых отходов (они перерабатывались прямо во время производства).
2. Жилые дома
Строить здания с помощью аддитивных технологий быстро, недорого и экологично. В мире этот способ практикуют уже несколько лет: например, в Китае начали печатать многоэтажки уже в 2014 году. А в России попробовали лишь в начале этого года. Авторы проекта — компания Apis Cor (разработчики гигантского 3D-принтера) и «Группа компаний ПИК». Конструкцию печатали одновременно и снаружи, и внутри — управились за 24 часа. Теперь в подмосковном Ступине можно найти уютный дом с прихожей, гостиной, кухней и санузлом. И он не такой хрупкий, как может показаться на первый взгляд: плоская крыша легко выдерживает залежи снега.
3. Искусственные органы (даже человеческую кожу!)
Биопринтинг появился в начале 2000-х. Именно тогда стало ясно, что распылитель струйного принтера не деформирует живые клетки. Теперь с помощью печатающих головок можно распылять различные типы клеток, чтобы в итоге они соединились в живую ткань. Сегодня врач делает компьютерную томограмму, а потом распечатывает точный имплантат всего за пару часов. 3D-принтеры умеют печатать ушные раковины, клапаны сердца, трубки сосудов и даже костную ткань.
Совсем недавно команда испанских ученых из ведущих университетов Мадрида представила биопринтер для трёхмерной печати, который воспроизводит кожу человека. Напечатанная кожа — совсем как натуральная: состоит из внешнего защитного слоя эпидермиса и внутренних слоев дермы. Даже процесс выработки коллагена идёт самостоятельно.
4. Автомобили
Автомобильная промышленность активно применяет новые технологии в производстве и ремонте машин. Начиналось всё с трёхколесной гибридной модели Urbee 2 — некоторые детали её интерьера напечатаны на 3D-принтере. Правда, разгонялась она всего до 112 километров в час. Более поздний электрический автомобиль Strati мог разгоняться всего до 65 километров в час, зато несущий кузов печатался как единая деталь. На автомобильной выставке в Детройте разработчики за 44 часа создали этот автомобиль на глазах у посетителей.
Спустя год вышел суперкар Blade. Каркас, кузов и даже шасси у него сделаны из углепластиковых трубок и соединены друг с другом алюминиевыми деталями. В общем, автомобиль практически полностью напечатан на трёхмерном принтере. Машина разгоняется до 100 километров в час за две секунды и в разы легче обычных автомобилей. Создатели Blade говорят, что 3D-печать существенно снизит уровень загрязнения окружающей среды.
Как видите, дети работают с технологиями 3D-печати на достойном уровне — догоняют (а иногда и перегоняют) взрослых. Чтобы стать классным специалистом, первый шаг — заниматься с профессиональными преподавателями. Например, на специальном курсе в «1С: Клуб программистов», разработанном для школьников 3–8 классов. Здесь дети узнают, как создаются прототипы и экспериментальные модели, познакомятся с устройством 3D-принтера и научатся небольшим хитростям, необходимым для эффективной работы. А ещё придумают собственного робота, напечатают все нужные детали и соберут его.
Текст: Анна Винокур
Популярные комментарии
Евгения СамотохинаТо что отрицательные оценки нужны — я согласна, но здесь должен быть ряд факторов: 1) как по мне текущая система оценки (пятибалльная, а по факту четырехбальная) — не то чтобы объективная. Особенно чувствуется на объемных заданиях в старших классах, когда в тексте на 2 страницы допустил 2-3 ошибки и пооучаешь тройку. Как по мне система должна иметь разбивку хотя бы в 10 баллов. 2) Часто каждый учитель сам определяет как оценивать ученика. Если с точными науками и каким-нибудь диктантом ещё более-менее понятно, то с более творческими заданиями, пересказами вообще непонятно — у одного учителя ты получаешь 5 у другого за пересказ того же качества — 3.
«Двойка должна жить». Учитель — о том, почему плохие оценки нужны детям
АнастасияДа уж… Уважительное общение не включено в общеобразовательные стандарты и экзаменационные вопросы. Можно иметь аттестат и даже не один диплом, но при этом оставаться полнейшим хамом. Системный кризис.
«Короче, училка, варежку свою закрой». Топ-20 цитат из переписок родителей с учителями, от которых волосы встают дыбом
Виктория ИльинаА может, пора честно посмотреть на проблему не только глазами учителя? Учитель жалуется: слишком много часов, слишком много отчётности, слишком много требований сверху. И с этим трудно спорить. Но есть один неудобный вопрос: а не является ли сама школа частью проблемы, которую она годами создаёт? Попробуйте хотя бы на минуту посмотреть на ситуацию глазами ученика. Этот ребёнок, которого сегодня заставляют заучивать километры информации «для галочки», завтра станет взрослым человеком. Возможно, чиновником, руководителем, тем самым человеком, который будет писать новые стандарты, программы и инструкции для школ. Не удивительно ли, что система воспроизводит сама себя? Главная ошибка многих педагогов — не в любви к знаниям. Знания нужны. Ошибка в другом: в убеждении, что ребёнку обязательно нужно загрузить весь огромный школьный багаж, не задумываясь, что из этого действительно пригодится именно ему. И когда обществу годами пытаются доказать ценность каждого килограмма ненужной информации, неудивительно, что эта работа перестаёт восприниматься как источник реальной пользы. Может быть, выход проще? Не превращать каждый предмет в борьбу за выживание. Не ломать детей и не выгорать самим. Если ребёнку ваш предмет объективно мешает сосредоточиться на тех знаниях, которые нужны ему для будущего, — поставьте законную тройку и дайте ему возможность развиваться дальше. Иногда настоящая педагогика — это не заставить выучить всё. А понять, что именно действительно стоит учить.
«Мы согласились со своим бесправием». Учительница – о том, почему ее коллеги терпят унижения





