Ο 19ος αιώνας έφερε τη βιομηχανική επανάσταση με την ατμομηχανή και τον τηλέγραφο, αλλάζοντας τη ζωή των ανθρώπων, ενώ ο 20ος αιώνας με την ανάπτυξη του Διαδικτύου εκμηδένισε τις αποστάσεις και έκανε τη Γη ένα παγκόσμιο χωριό. Ο αιώνας που διανύουμε τώρα, εκτός από όλες τις υπόλοιπες καινοτομίες και τα επιτεύγματα, σίγουρα θα μείνει στην ιστορία και για την τεχνική της τρισδιάστατης εκτύπωσης... που αναπτύσσεται με γοργούς ρυθμούς, μειώνει τον χρόνο και το κόστος κατασκευής στο ελάχιστο και φέρνει νέα δεδομένα στις επιστήμες.
Με απλά λόγια, πρόκειται για τη μέθοδο προσθετικής κατασκευής στην οποία μπορεί κανείς να δημιουργήσει μέσω της διαδοχικής πρόσθεσης επάλληλων στρώσεων υλικού ό, τι αντικείμενο μπορεί να φανταστεί, χρησιμοποιώντας διάφορα είδη πρώτων υλών και ειδικούς τρισδιάστατους εκτυπωτές (3D printers) και όλα αυτά σε σχετικά μικρό χρόνο. Όσο για τις δυνατότητες αυτής της τεχνολογίας; Αντικείμενα καθημερινής χρήσης, φαγητά, όπλα και ανθρώπινα όργανα είναι μόνο μερικές από αυτές.
Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι αυτό που συνέβη στις ΗΠΑ πριν λίγες ημέρες, όταν χάρη στην πρωτοποριακή μέθοδο της τρισδιάστατης εκτύπωσης σώθηκε ένα βρέφος με σοβαρό αναπνευστικό πρόβλημα. Οι γιατροί το μόνο που έκαναν τύπωσαν ήταν να δημιουργήσουν μια ακριβή απεικόνιση της τραχείας και του βρόγχου του βρέφους με αξονική τομογραφία και στη συνέχεια μέσω του υπολογιστή να σχεδιάσουν έναν πλαστικό βοηθητικό αεραγωγό στις κατάλληλες διαστάσεις. Τοποθετώντας τα σωστά υλικά, ο τρισδιάστατος εκτυπωτής μέσα σε 24 ώρες «τύπωσε» το τεχνητό όργανο, με αποτέλεσμα να αποκατασταθεί η αναπνοή του παιδιού.
Η εφαρμογή ωστόσο αυτής της τεχνολογίας στην ιατρική είναι μία μόνο από τις απίστευτες δυνατότητες που προσφέρουν οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές. Ακόμη, η μέθοδος βρίσκει εφαρμογή στους τομείς του βιομηχανικού σχεδιασμού, της αρχιτεκτονικής, της μηχανικής, της αυτοκινητοβιομηχανίας, της αεροδιαστημικής, της εκπαίδευσης, της χαρτογράφησης πληροφοριακών συστημάτων, αλλά και σε αυτούς των υποδημάτων και του κοσμήματος.
Η αρχή και οι προοπτικές
Η συγκεκριμένη τεχνολογία δεν είναι καινούρια, καθώς η πρώτη μορφή τρισδιάστατης εκτύπωσης, γνωστή ως στερεο-λιθογραφία, εμφανίστηκε στην αγορά το 1994.
Έκτοτε, οι δυνατότητές της απογειώθηκαν και πλέον με τους οικιακούς 3D printers μπορεί ο καθένας να κάνει… θαύματα. Να σημειωθεί πως προς το παρόν ένας ατομικός τρισδιάστατος εκτυπωτής κοστίζει περίπου στα 2.000-3.000 δολάρια, αλλά σύντομα καθώς η ζήτηση αυξάνεται το κόστος πρόκειται να υποχωρήσει σημαντικά.
Μάλιστα, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις του Παγκόσμιου Οργανισμού Πνευματικής Ιδιοκτησίας (WIPO), η παγκόσμια αγορά τρισδιάστατων εκτυπώσεων αναμένεται να φθάσει τα 3,7 δισ. δολάρια το 2015 και σχεδόν να διπλασιαστεί το 2019.
Όσον αφορά στις προοπτικές, αυτές φαντάζουν ανεξάντλητες, καθώς τα προϊόντα που μπορούν να τυπωθούν δεν έχουν όρια ως προς το σχήμα, το σχέδιο και τη λειτουργικότητά τους. Η εποχή που κάποιος απλά και μόνο με το πάτημα ενός κουμπιού θα μπορεί να δημιουργήσει ένα αντικείμενο, το οποίο δεν μπορεί να κατασκευάσει και το πιο εξελιγμένο εργοστάσιο, δεν είναι και τόσο μακριά. Ίσως στο μέλλον να μπορούμε να κατεβάζουμε από το Internet τη φωτογραφία ενός ρούχου, να το επεξεργαζόμαστε με κάποιο ειδικό πρόγραμμα, να καθορίζουμε τις προδιαγραφές του και στη συνέχεια να έχουμε ένα προϊόν εντελώς εξατομικευμένο, που να απαντάει στις ανάγκες μας. Μπορεί τώρα να μοιάζει με επιστημονική φαντασία, αλλά το βέβαιο είναι ότι οι τρισδιάστατες εκτυπώσεις αναπτύσσονται με πολύ γρήγορους ρυθμούς, και έτσι τίποτα δεν πρέπει να θεωρείται απίθανο.
Η διαδικασία
Το πρώτο βήμα για την τρισδιάστατη εκτύπωση είναι ο σχεδιασμός του προς εκτύπωση αντικειμένου στην οθόνη ενός υπολογιστή, με τη βοήθεια του κατάλληλου λογισμικού. Ο σχεδιασμός μπορεί να γίνει είτε από την αρχή με μόνο όπλο τη φαντασία, είτε «σκανάροντας» κάποιο πραγματικό αντικείμενο που ήδη υπάρχει.
Το σχέδιο στέλνεται από τον υπολογιστή στον εκτυπωτή και αυτός το αναπαράγει σε τρεις διαστάσεις, «τυπώνοντας» διαδοχικά στρώματα του όποιου υλικού πρέπει να χρησιμοποιηθεί (πλαστικό, μέταλλο, άνθρακας, σοκολάτα, κ.α.). Το εκτυπωμένο αντικείμενο μπορεί να έχει διαφορετικούς βαθμούς σκληρότητας ή ευκαμψίας, ανάλογα με τις αρχικές τεχνικές προδιαγραφές που έχουν εισαχθεί στον υπολογιστή, ενώ μπορεί ακόμα να περιέχει κινητά μέρη και να μην είναι απλώς μονοκόμματο.
Ξεχάστε λοιπόν αυτά που ξέρατε, αφού πλέον, οι εκτυπωτές δεν τυπώνουν μόνο χαρτιά, αλλά κάθε είδους αντικείμενο, αρκεί να έχετε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή, τα κατάλληλα υλικά και πολλή φαντασία!