Ιστορία και μέλλον 5 δισεκατομμυρίων δολαρίων της τρισδιάστατης εκτύπωσης

Στην αρχή υπήρχε μια δέσμη υπεριώδους φωτός, συγκεντρωμένη σε μια λίμνη υγρού πλαστικού. Από αυτό προέκυψε το πρώτο 3D εκτυπωμένο αντικείμενο. Ήταν ο καρπός του Τσαρλς Χαλ, εφευρέτης της στερεολιθογραφίας και μελλοντικός ιδρυτής της 3D Systems, αυτή τη στιγμή μιας από τις μεγαλύτερες εταιρείες στον κλάδο. Πήρε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την τεχνική το 1986 και αργότερα την ίδια χρονιά ανέπτυξε τον πρώτο εμπορικό τρισδιάστατο εκτυπωτή - το Stereolithography Apparatus. Και ήταν ανοιχτό.

Από εκείνες τις ταπεινές αρχές, οι μεγάλες, ογκώδεις και αργές μηχανές του παρελθόντος εξελίχθηκαν στους κομψούς τρισδιάστατους εκτυπωτές που γνωρίζουμε σήμερα. Οι περισσότεροι εκτυπωτές χρησιμοποιούν επί του παρόντος πλαστικό ABS για «εκτύπωση», το ίδιο υλικό από το οποίο κατασκευάζεται η Lego. Άλλες επιλογές περιλαμβάνουν Πολυγαλακτικό Οξύ (PLA), τυπικό χαρτί γραφείου και κομποστοποιήσιμα πλαστικά.

Ένα από τα προβλήματα με το πλαστικό ABS είναι η έλλειψη διαφορετικότητας στα χρώματα. Το ABS διατίθεται σε κόκκινο, μπλε, πράσινο, κίτρινο ή μαύρο και οι χρήστες περιορίζονται σε αυτό το ένα χρώμα για το τυπωμένο μοντέλο τους. Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν ορισμένοι εμπορικοί εκτυπωτές που μπορούν να υπερηφανεύονται για σχεδόν 400,000 διαφορετικά χρώματα, όπως το 3D Systems ZPrinter 850. Αυτοί οι εκτυπωτές χρησιμοποιούνται συνήθως για την κατασκευή πρωτοτύπων, αλλά η αγορά μετακινείται σε άλλες θέσεις.

Πρόσφατα, οι επιστήμονες πήραν τρισδιάστατους εκτυπωτές και τους χρησιμοποίησαν για βιοεκτύπωση, μια διαδικασία που ρίχνει μεμονωμένα κύτταρα στη θέση τους όπως ένας εκτυπωτής inkjet ρίχνει έγχρωμο μελάνι. Κατάφεραν να δημιουργήσουν ιστούς μικρής κλίμακας για ανακάλυψη φαρμάκων και δοκιμές τοξικότητας, αλλά στο μέλλον ελπίζουν να εκτυπώσουν ειδικά κατασκευασμένα όργανα για μεταμόσχευση.

Υπάρχουν βιομηχανικοί εκτυπωτές που δουλεύουν σε διαφορετικά μέταλλα, τα οποία θα μπορούσαν τελικά να χρησιμοποιηθούν στην αεροδιαστημική βιομηχανία. Έχει γίνει πρόοδος στην εκτύπωση αντικειμένων πολλαπλών υλικών, όπως το κυρίως λειτουργικό πληκτρολόγιο υπολογιστή που κατασκευάστηκε από την Stratasys, μια άλλη εταιρεία 3D Printing. Επιπλέον, οι ερευνητές εργάζονται στις διαδικασίες της εκτύπωσης τροφίμων και ένδυσης. Το 2011 κυκλοφόρησαν τόσο το πρώτο τρισδιάστατο εκτυπωμένο μπικίνι στον κόσμο όσο και ο πρώτος τρισδιάστατος εκτυπωτής που λειτουργεί με σοκολάτα.

«Προσωπικά, πιστεύω ότι είναι το επόμενο μεγάλο πράγμα», είπε ο Abe Reichental, σημερινός διευθύνων σύμβουλος της εταιρείας Hull, στο Consumer Affairs. «Νομίζω ότι θα μπορούσε να είναι τόσο μεγάλο όσο ήταν η ατμομηχανή στην εποχή του, όσο μεγάλος ήταν ο υπολογιστής στην εποχή του, όσο το Διαδίκτυο ήταν στην εποχή του και πιστεύω ότι αυτή είναι η επόμενη ανατρεπτική τεχνολογία που πρόκειται να άλλαξε τα πάντα. Θα αλλάξει τον τρόπο που μαθαίνουμε, θα αλλάξει τον τρόπο που δημιουργούμε και θα αλλάξει τον τρόπο κατασκευής μας».

Η εκτύπωση σε 3D δεν μειώνεται. Σύμφωνα με μια σύνοψη της Έκθεσης Wohlers, μιας ετήσιας σε βάθος μελέτης της προόδου στις τεχνολογίες και τις εφαρμογές κατασκευής προσθέτων, υπάρχει πιθανότητα η τρισδιάστατη εκτύπωση να εξελιχθεί σε βιομηχανία 3 δισεκατομμυρίων δολαρίων έως το 5.2. Το 2020, άξιζε περίπου 2010 δολάρια δισεκατομμύριο. Καθώς αυτοί οι εκτυπωτές γίνονται πιο εύκολο να βρεθούν, οι τιμές μειώνονται επίσης. Όπου ένας εμπορικός τρισδιάστατος εκτυπωτής κάποτε κόστιζε πάνω από 1.3 $, τώρα μπορεί να βρεθεί για 3 $. Έχουν επίσης εμφανιστεί εκτυπωτές χόμπι, που κοστίζουν κατά μέσο όρο 100,000 δολάρια, με έναν από τους φθηνότερους να κοστίζει μόνο 15,000 δολάρια.