Существует целый спектр технологий воссоздания объёмной модели в материале: это и метод экструзии путём нанесения полос расплавленного пластика, и фотополимерный с помощью попиксельного или послойного затвердевания материала, и лазерное запекание порошка, и ламинирование. 3D-принтеры становятся всё более доступными и распространёнными. Отдельной группой стоят фрезерные станки, лазерные граверы и резаки. Но так или иначе, все эти способы относятся к аддитивному производству, то есть связаны с последовательным, слой за слоем, созданием фигуры.
Её прозвали «репликатором» в честь прибора из саги «Звёздный путь», способного материализовать практически любой неодушевлённый предмет. Новая технология, созданная калифорнийскими технологами, использует совершенно иной подход и производит сразу цельную структуру путём проецирования света на ёмкость с полупрозрачной полимерной смолой, которая затвердевает под действием излучения. Новая разработка в самом деле делает научную фантастику на шаг ближе к реальности.
«Это захватывающее достижение для быстрого создания прототипов довольно небольших и прозрачных деталей», — сказал химик Джозеф Де Симоне (Joseph DeSimone) из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл.
В томографах рентгеновская трубка вращается вокруг пациента, снимая изображения срезов внутренних органов тела. Инженер-электрик Хейден Тейлор (Hayden Taylor) из Калифорнийского университета в Беркли объяснил, что принтер, описанный в журнале Science, напоминает компьютерную томографию в обратном порядке. Затем с помощью компьютера эти проекции используются для создания трехмерного изображения.
Затем они заставили цилиндрический контейнер, наполненный акрилатом, вращаться синхронно с работой обычного цифрового проектора, излучающего соответствующие плоские изображения в нужный момент времени. Команда разработчиков, напротив, использовала компьютерную 3D-модель объекта для создания проекций под разными углами. Если световой поток превышает определенное значение, жидкость затвердевает», — объяснил Хейден Тейлор. «По мере вращения ёмкости количество света, получаемого каждой точкой, можно контролировать индивидуально.
Оставшаяся жидкость затем удаляется. Это химическое вещество является сложным эфиром акриловой кислоты и отличается склонностью к полимеризации: как только количество поглощённых фотонов достигает определенного порога, молекулы смолы соединяются в цепочки, образуя твёрдый полупрозрачный пластик.
Если говорить о скорости работы экспериментального прототипа, то показанная на прилагаемом видео копия скульптуры Огюста Родена «Мыслитель» высотой в несколько сантиметров печаталась около двух минут.
Учёные предполагают, что метод может быть использован для создания медицинских или оптических компонентов. По словам господина Тейлора, данный метод превосходит существующие не только по скорости печати и более гладким поверхностях (хотя, в отношении передачи деталей, похоже, дела обстоят не очень хорошо), но и возможностью печатать поверх существующих объектах для создания их новой части или своего рода оболочки.
