Принтеры научат саморазмножаться

В британском университете Бата ведутся разработки недорогого 3D-принтера, который сможет воспроизводить точные копии самого себя.

Как сообщает журнал New Scientist, устройство, получившее обозначение RepRap (self replicating rapid prototyper, самовоспроизводящийся скоростной 3D-принтер), позволит резко снизить стоимость устройств этого класса, открыв дорогу для воспроизводства деталей или комплектующих машин простой "печатью" их в домашних условиях. Разумеется, таким образом можно будет не только тиражировать уже имеющиеся предметы, но и создавать новые, уникальные и неповторимые.

Начало эпохи 3D-принтеров, позволяющих воплотить компьютерные чертежи в реальные объекты, формируя их в виде набора последовательно наносимых слоев, относится к середине 90-х годов. Слои скрепляются либо лазерной сваркой, либо клеем, также наносимым с помощью принтера. Футурологи полагали, что со временем 3D-принтер появится в каждом доме.

Правда, пока это время еще не наступило. Современные 3D-принтеры стоят около $25 тыс. По словам Терри Волерса, аналитика компании Wohlers Associates, специализирующейся в области консалтинга на рынке 3D-принтеров, это препятствует их превращению в массовый товар. Тем не менее, в промышленности 3D-принтеры уже используютсяљ- например, при создании комплектующих для авиадвигателей, аэрокосмической техники, а также слуховых аппаратов. Однако последние разработки британских ученых показывают, что создание недорогого бытового 3D-принтераљ- не за горами.

По мнению сотрудника центра биомиметики университета Бата доктора Адриана Бойера, автора идеи RepRap, стоимость принтера, который сможет воспроизводить самого себя, а также воплощать в материале самые разнообразные идеи своих владельцев, опустится примерно до $500. Принтер, к тому же, сможет бесплатно (не считая стоимости материалов) создавать собственные копии. Более тогољ- новые копии будут лучше и совершеннее, чем оригинал, заявляет г-н Бойер. При создании 3D-принтера он планирует воплотить принципы, лежащие в основе программных продуктов с открытым кодомљ- таких, как Linux. Программа, управляющая процессом самовоспроизводства принтера, будет находиться в открытом доступе в Сети, что даст пользователям возможность вносить в нее разнообразные усовершенствования.

Идея RepRap, по словам г-на Бойера, посетила его год назад, в феврале 2004 года. В настоящее время автор занят решением проблемы печати объемных проводящих элементов без использования лазера. Решение этой задачи станет ключом к созданию устройства, способного воспроизводить самого себя.

"Мы очень ограничены в материалах, - поясняет он. Они должны быть достаточно прочными, чтобы из них можно было изготовить корпус самой машины, и одновременнољ- достаточно технологичными в использовании. "Необходимо избавиться от лазеров и каких бы то ни было высокоточных измерительных систем", - говорит г-н Бойер.

В существующих 3D-принтерах проводящие элементы создаются из порошкообразных металлов лазерной сваркой. Адриан Бойер собирается использовать вместо этого сплав висмута, свинца, олова и кадмия с низкой температурой плавления, который может наноситься с помощью шприца с системой подогрева. Ему уже удалось продемонстрировать техническую реализуемость одного из аспектов своей идеи, создав электронную схему посредством впрыска сплава в пластиковом автономном роботе, созданном с использованием уже существующих 3D-принтеров. А поскольку шприц с подогревом для нанесения токопроводящего сплава конструктивно очень похож на фильеру, с помощью которой в том же принтере наносится пластик, в будущем, вероятно, удастся обойтись одним устройством для нанесения и пластмассовых, и металлических деталей. Это также будет способствовать снижению стоимости устройства.

Самовоспроизводство принтера, по мысли изобретателя, должно заключаться в возможности создания с его помощью всех конструктивных элементов и деталей такого же устройстваљ- за исключением, на сегодняшний день, микропроцессоров и смазочных материалов. Адриан Бойер полагает, что собрать устройство из готовых узлов проблемой для пользователей не станет. "Самосборка принтера не предполагается,љ- говорит он.љ- Только самокопирование его деталей". Принтер сможет распечатывать полный комплект деталей в соответствии со спецификациями, включая покраску. Диапазон габаритов, по данным SpaceDaily от единиц миллиметров до примерно 30 см, более крупные детали придется собирать.

Пока что принтер не сможет производить ряд деталейљ- в частности, те же микропроцессоры, стеклянные линзы, а также детали, работающие в условиях интенсивного нагрева. Тем не менее, "распечатка" с его помощью, например, цифровой камеры, обойдется всего в считанные доллары. Ее объектив и процессор придется приобретать отдельно, однако с появлением и широким распространением подобного рода устройств потребительский рынок, вероятно, ждут глубокие изменения.

В своем отношении к замыслам британского изобретателя эксперты полярно расходятся во мнениях. "Думаю, идея доктора Бойера весьма плодотворна", - считает Мэтт Мозес, создавший небольшого самовоспроизводящегося робота и консультирующий НАСА в исследованиях по разработке самовоспроизводящихся машин для использования в космосе. Альтернативной точки зрения придерживается Терри Волерс. "Он ссылается в рассуждениях на нечто несуществующее. Реализуемость идеи также не была еще продемонстрирована на практике. Будет ли такое устройство разработано в будущем? Сомневаюсь".

При этом Терри Волерс указывает еще и на то, что в своем нынешнем виде идея британского изобретателя с экономической точки зрения бессмысленна. "Производство большинства деталей с помощью других машин обойдется намного быстрее и дешевле", - заявляет он. Вероятно, ключом к созданию самовоспроизводящихся устройств станет реализация именно принципа самосборки, что позволит создавать полностью работоспособные, функционально полноценные устройства без участия человека. Но эту задачу еще только предстоит решить.