Historia druku 3D

Coś tu się drukuje, tam się coś czasem modeluje, wchodzi wychodzi, kolorowe i gotowe. Druk 3D widział pewnie każdy z Was. Brzmi i wygląda nowocześnie, ultra technologicznie i mądrze. A czy wiecie, że technologia ta jest starsza niż pierwszy komputer na świecie?

Tak tak. Co prawda praktyczny druk nie pojawił się aż do późnych lat XX wieku, ale sama idea datowana jest ciut wcześniej. W 1859 r. francuski „fotorzeźbiarz” François Willème zademonstrował światu pierwszą technologię skanu w trójwymiarze. Wykorzystał do tego 24 aparatów by sfotografować obiekt z jednocześnie kilkunastu kątów (zacna poza!). Kilkadziesiąt lat później (1892) Joseph E. Blanther otrzymał nagrodę za opatentowaną przez siebie metodę otrzymywania trójwymiarowych map topograficznych korzystając z metody warstwowej – takiej jaką wykorzystuje się w dzisiejszych drukarkach.

To teraz szybki przeskok. 1964 rok i istne przepowiednie wróża Arthura C. Clarke’a, brytyjskiego pisarza sci-fi. Jak się okazuje wcale nie takiego sci-fi. Bo to on opisał wtedy możliwe istnienie Internetu i smartfonów. Ale opisał też działanie „replikatora” mającego być końcem wszelkich wynalazków, bo miał sam wynajdywać wszystko. Koniec końców, zobaczyliśmy to w Star Treku w 1966 roku w postaci maszyny tworzącej jedzonko poprzez zbieranie i organizowanie molekuł.

Za pierwsze próby druku 3D w 1980 r. możemy podziękować Panu Dr Kodamie. To on pierwszy opisał metodę produkcji warstwa po warstwie, tworząc prototyp dzisiejszego SLA – fotoczuła żywica była polimeryzowana przez światło UV. Niestety nie spełnił on wymagań patentowych przed końcem terminu i po prostu się z tym spóźnił! Zostało to oczywiście wykorzystane, któż by nie omieszkał.
Chucka Hulla kojarzy pewnie większość, głównie przez poniższe zdjęcie, które krąży po świecie i rozwesela z rana.

W 1986 zaprojektował on do dziś działające w tym kształcie SLA, czyli aparat do wydruków metodą stereolitograficzną. Jest współtwórcą 3D Systems Corporation, która zaprezentowała pierwszą na świecie komercyjną drukarkę SLA-1. Tu jednak też tkwi pewien haczyk. Hull złożył swój wniosek patentowy 8 sierpnia. 3 tygodnie wcześniej złożyli go jednak Alain Le Méhauté, Olivier de Witte i Jean Claude André. Ktoś wie dlaczego ich wniosek został odrzucony? Bo (sic!) podobno „nie posiadał powodzenia biznesowego”! Hull przekonał innych pewnie swym uroczym uśmiechem. Zobaczcie jaki Méhauté jest smutny.

Stratasys opatentowało 26 lat temu metodę FDM (Fused Deposition Modeling). Stworzyli oni wiele drukarek dla profesjonalistów i nas, amatorów.

Lata 90. były narodzinami dostępności wszelkich CAD-narzędzi, na przykład Sanders Prototype (dzisiejszy Solidscape). Większe wrażenie robi jednak to, że to wtedy pierwszy raz zaczęto wykorzystywać druk w medycynie! Ale jak to, przecież wtedy też grało się w Pacmana na telewizorze! A tu ktoś drukuje pęcherz?! Tak tak. Pęcherz chorego został poddany tomografii komputerowej, a następnie wydrukowany na biodegradowalnym rusztowaniu. Komórki rosły na próbce „chusteczki” z pęcherza pacjenta, a później były warstwowane na rusztowaniu. Układ immunologiczny nie musiał martwić się o odrzucanie przeszczepu, gdyż był on wykonany z jego własnych komórek. W 2000 roku wydrukowano pierwszą nerkę, lecz niestety trzeba było czekać jakieś 13 lat, aby została ona przetransplantowana.

Przez kolejne 15 lat wiele się wydarzyło. Wprowadzono druk w kolorze, a drukarki zaczęły drukować same siebie. Druk 3D zaczął opanowywać inne dziedziny. Pracowano nad protezami, stworzono działającą wydrukowaną broń palną. Druk zawitał w kosmosie, drukowane były też pierwsze leki (spirtam, środek przeciwko epilepsji, chociaż pierwsze próby druku podjęte były w 1997 roku, z dystrybucją był już problem, bo nikt nie był wtedy gotowy na takie innowacje). Bynajmniej pomysł nie powstał jedynie po to, aby usprawnić produkcję, która jest i tak dość rozwinięta. Chodzi o to, że w drukowanej tabletce można „wcisnąć” nawet 1000mg substancji czynnej innej niż zwykłe witaminy. Oprócz tego, za jakiś czas być może będzie można wydrukować leki idealnie dopasowane do naszych potrzeb na podstawie DNA, wyników badań i unikając działań dla nas niepożądanych.

Oprócz tego druk zaczął pojawiać się w bardziej społecznej świadomości niż dotychczas, wszystko dzięki Obamie, który stwierdził że druk będzie przyszłością oraz częstszym pojawianiu się tej kwestii w serialach i filmach, np. w Big Bang Theory poniżej:

W pewnym momencie nawet drukowane domy przestały kogokolwiek zaskakiwać.

Odnosimy wrażenie, że temat druku jest praktycznie nieskończony. To tylko wartki (w miarę) przekrój jego historii i rozwoju. Ale drugie tyle zajęłoby napisanie o najnowszych osiągnięciach, pomysłach i dziwactwach tak właśnie stworzonych. Niektóre są fascynujące. Więc śledźcie, oczekujcie i czytajcie więcej na naszym blogu.