Слава к изобретателю Чаку Халлу (Chuck Hull), родившемуся в 1939 г. в Клифтоне, Колорадо, пришла с опозданием на 30 лет. Однажды мартовской ночью 1983 года он вытащил сонную жену из постели, чтобы показать ей свое новое изобретение: ему удалось напечатать небольшой стаканчик из черного пластика новым способом, который он назвал стереолитографией.
В попытках изобрести новое устройство, с помощью которого можно было бы изготавливать небольшие пластиковые предметы, Халл проводил целые ночи и выходные. Тогда он еще не знал, что станет первооткрывателем технологии 3D-печати, изобретения, которое сейчас меняет способы создания буквально всего — от игрушек до инструментов, используемых в космической отрасли, и органов человеческого тела. Возможности применения его изобретения практически безграничны. Но чтобы разглядеть то, что мы сегодня называет будущим, человечеству понадобилось три десятилетия.
Первые идеи зародились в голове Халла еще в начале 1980-х годов. В то время он работал в Южной Калифорнии в компании Ultra Violet Products, которая производила смолу ультрафиолетового отверждения для покрытия мебели. Однажды Халл обратился к своему начальнику с идеей: он хотел попробовать наложить несколько сотен слоев пластика один поверх другого и с помощью ультрафиолета придать им разные формы. Но чтобы превратить кусок слоистого пластика в настоящий трехмерный объект, ему необходимо было оборудование, причем высокопроизводительное. Халла как технолога расстраивало то, как много времени требовалось на изготовление даже небольших опытных образцов из пластика, поскольку ему приходилось ждать месяцы, чтобы протестировать новые технические решения.
Материал, меняющий состояние: из жидкости в твердое вещество
Халлу не разрешили заниматься изобретением в рабочие часы, но ему выделили небольшую лабораторию, где он и воплотил свой замысел в жизнь. Через год неустанной работы он разработал систему, которая позволяла воздействовать ультрафиолетом на емкость с материалом, называемым фотополимером. Этот материал переходит из своего естественного — жидкого — состояния в твердое под действием ультрафиолетовых лучей. Таким образом он мог создавать форму, продолжая накладывать слои, пока объект не будет готов.
Чтобы принтер знал, какую форму печатать, Халлу пришлось самому написать программный код. Из-за этого в самом начале принтер мог создавать только очень простые фигуры. Однако к середине 1980-х годов система была доработана, став коммерческим изделием. Халл запатентовал свое изобретение в 1986-м и в том же году основал первую компанию по выпуску 3D-принтеров — 3D Systems. Первый принтер поступил в продажу через год. Но поскольку из-за веса устройство сложно было брать с собой на презентации, Халл подготовил небольшие видеоролики для демонстрации руководству компаний его возможностей.
С самых первых дней своего существования компания пользовалась умеренной популярностью, особенно среди автопроизводителей. Вскоре General Motors и Mercedes-Benz начали применять технологии 3D Systems для производства и испытания промышленных образцов, что позволило им ускорить технологический процесс, сэкономив целые месяцы. Однако весьма скромный успех изобретения мало волновал его создателя. Еще тогда Халл сказал своей жене, что для усовершенствования и осознания возможностей 3D-технологий человечеству потребуется от 25 до 30 лет, но в конечном итоге его изобретению будет отведена важная роль. И он оказался прав в своих прогнозах. Терпение стало его лучшим союзником.
Дом, построенный с помощью принтеров
Что же произошло за последние годы, когда технология совершила революционный прорыв? «Все дело в точности, — объяснил изобретатель в своем интервью CNN. — Когда материал переходит из жидкого состояния в твердое, он может сжиматься и поэтому деформироваться. Но поскольку его химический состав был значительно улучшен, теперь деформаций практически не происходит. Улучшились и физические свойства материалов, раньше они легко ломались. Сегодня в нашем распоряжении есть по-настоящему хорошие, прочные пластиковые материалы».
Благодаря усовершенствованию материалов и технологий, а также снижению цен (сегодня цены на принтеры начинаются от 1200 евро) появилась целая трехмерная вселенная бесконечных возможностей. Сегодня на 3D-принтере можно напечатать даже продукты питания! Группа ученых из Калифорнийского университета пытается построить целый дом с помощью 3D-принтеров. Поскольку чертежи можно найти в интернете, любой человек в любой точке мира может создать все что угодно. Такой демократичный подход породил целое движение 3D-моделистов и волну трехмерных моделей. Но из всех сфер применения 3D-печати особенно выделяется медицина. На 3D-принтерах сегодня изготавливаются протезы, лекарственные средства, ткани и даже органы. Это в корне изменило способы проведения хирургических операций и реабилитации пациентов.
Халл, на счету которого уже более 100 патентов, остается спокойным перед лицом надвигающейся бешеной популярности 3D-технологий. В 2014 году, когда ему исполнилось 75 лет, Европейское патентное ведомство вручило ему в Берлине приз как лучшему изобретателю, работающему за пределами Европы. На что он скромно ответил: «Мне, конечно, приятно получить признание моих заслуг. Я много и упорно работал, чем я и собираюсь заниматься дальше» .
Беатриc Гильен
Перевод с английского. Оригинал этого материала
Статья опубликована 08.09.2017 , обновлена 12.05.2021
