Как появилась 3D-печать?

Источник: The DairyNews
В своей прошлой статье я рассказывала почему печатаются продукты.

Я пришла к выводу о том, что люди делают это по двум причинам: этическим и прогрессивным. То есть они избегают эксплуатации животных и не хотят, чтобы технологии стояли на месте. 

Но в этой статье речь пойдет об истории создания 3D-печати. 

Изначально она применялась для создания твердых предметов быта или строительства, далее в медицине (это уже произошло в 20 веке после разработки печати из клеток) и только потом в пищевой индустрии.

1980 

Первые попытки создания технологий 3D-печати состоялись примерно 40 лет назад в Японии. Хотя в 1950-х в США Чарльз Халл попробовал создать стереолитографию – одну из технологий быстрого прототипирования. 

В 1980 же японский профессор Хидео Кодама попытался запатентовать устройство, которое УФ-засветкой создавало твердое тело путем наложения слоев фотополимерной смолы друг на друга. 

Но он так и не смог запатентовать свое изобретение. Ученый просто не успел предоставить необходимую информацию о технологиях, так как срок патентного права ограничивается годом. Поэтому официально его не записали в создатели 3D-печати, хотя многие и считают наоборот.

1983 

По данным эксперта в области аддитивных технологий, основателя и генерального директора компании «Цветной мир» Александра Корнвейца, следующий этап в истории 3D-печати приходится на Францию 1983 года. Тогда трое ученых: Жан-Клод Андрэ, Оливье де Витт и Ален Ле Мехо – попытались путем воздействия лазером на мономер создавать полимер. Их первым объектом стала маленькая винтовая лестницу, патент на которую был одобрен только в 1986 году, но его так и не использовали для создания конечного продукта. 

1984

Примерно тогда же, в 1984 году, параллельно с французами американец Чак Халл, работая в компании по производству пластиковых столешниц с помощью ультрафиолетовых ламп, попытался ускорить процесс и обратился к технологиям УФ и послойному размещению тонкого пластика. Он объединил два этих процесса. В качестве материала Чак Халл использовал затвердевающие под воздействием ультрафиолета фотополимеры на акриловой основе, в результате чего ему удалось создать небольшую капсулу для ухода за глазами.

Заявка на патент разработки Чака Халла была одобрена только в 1986 году. Его изобретение называлось «Аппарат для создания трехмерных объектов с помощью стереолитографии». Создав компанию «3D Systems», он в 1988 году выпустил первый коммерческий 3D-принтер. 

1987 

Тогда в США преподаватель Джо Биман и студент Карл Декард разработали технологию, которая с помощью воздействия лазера на сыпучий порошок позволяла создавать твердый объект. Причем сама идея принадлежала студенту.

В 1987 году они вместе создали корпорацию Desk Top Manufacturing, но в то время им так и не удалось сделать технологию обще доступной. А в начале 21 века – в 2001 году официальный «создатель» 3D-печати Чак Халл выкупил их компанию. 

1988

В этом году американец Скотт Крамп разработал более простой и дешевый способ 3D-печати. Все началось с того, что он просто попытался создать пластмассовую лягушку для своей дочери, используя горячий клеевой пистолет, расплавив пластик и залив его по слоям. Так он создал FDM 3D-печать – технологию послойного наложения пластикой нити.

1989 

Скотт Крамп совместно со своей женой основали Stratasys. 

1992 

И спустя 4 года создали первый серийный 3D-принтер - Stratasys 3D Modeler.

2005

Только в начале 21 века 3D-печать стала общедоступна: появилась возможность использовать ее в бытовых и медицинских целях, потому что раньше за счет своей высокой стоимости и громоздкости ею могли пользоваться только в авиа и автомобильной сфере. 

Отмечу, что изначально почти вся 3D-печать была твердой (пластмассовой) и только в 20 веке «ожила» – когда для ее технологий стали использоваться живые клетки людей или животных. 

В 2005 году в Великобритании доктор Эдриан Бауэр создал самовоспроизводящийся механизм для быстрого изготовления прототипов – RepRap. Цель проекта была – воспроизвести компоненты самих 3D-принтеров. Так, англичанин совместно со своими помощниками наконец создал бюджетный 3D-принтер для домашнего или офисного использования.

Далее в США была открыта компания по производству настольных FDM принтеров - MakerBot. 

Не многим позднее этого ученые начали разрабатывать 3D-печать с помощью живых клеток – биопринтинг. Американец Томас Боланд создал и запатентовал струйную печать из живых клеток, что стало большим шагом на пути печати человеческих органов. В настоящий момент многие компании до сих пор ведут исследования по данному вопросу.

2008 

Позднее начали печатать протезы. Изначально с помощью технологии 3D-печати создавались обычные, а потом и бионические протезы. В 2008 году первый напечатанный протез был успешно трансплантирован пациенту.  

2012

В Барселоне была создана инновационная бытовая техника для кухни - Natural Machines, в том числе машина для 3D-печати еды дома из свежих продуктов. 

Уже существует несколько сайтов, на которых делятся информацией о том, как напечатать тот или иной продукт. Туда выкладывают платные и бесплатные коды, в которые заложена траектория печати того или иного объекта. Это также серьезно помогает в развитие технологий. 

Что касается отечественных разработок в фудтехе, то единственная российская компания, занимающаяся 3D-печатью, 3D Bioprinting Solutions, начала сотрудничество с KFC по разработке инновационной технологии создания куриного мяса с помощью 3D-биопринтера. Разработчик планирует создать альтернативные наггетсы. 

2018

В 2018 году компания 3D Bioprinting Solutions начала эксперименты с мышечными клетками в космосе. В декабре они запустили магнитный биопринтер Орган.Авт. 

2019

В январе были получены результаты эксперимента. В апреле – клеточный материал от мясных стартапов. В мае клеточный материал начали испытывать уже на Земле. В сентябре был запущен кювет с клеточным материалом в космос и в октябре получены результаты. 

2020

В сентябре фудпринтер от 3D Bioprinting Solutions был представлен в ресторане Twins Garden. Там на нем был напечатан кальмар из растительного белка. 

Как видно, история 3D-печати насчитывает уже несколько десятилетий. Интересно и то, что она развивались практически параллельно с историей создания альтернативного мяса. Поэтому интересно узнать, почему же люди не объединили эти технологии, хотя активно и применяют культивацию в 3D-печати. Но, наверно, уже стоит вернуться к растительным напиткам и обычному молоку. Об этом – в следующий раз. 

Если бы эту статью писал кто-нибудь из сериала «Оборотень» он бы сказал: «Иногда история повторяется. Только если вы ничему не учитесь». Ну а почему технологии культивации мяса и его 3D-печати не были окончательно объединены – решать вам. 

Екатерина Галайда, корреспондент The DairyNews. 

Мнение редакции может не совпадать с мнением автора
18.09.2021
В наше время популярные блогеры и лидеры мнений оказывают, кажется, намного большее влияние на представления потребителей о здоровом питании, чем научное сообщество, диетоги, врачи, технологи пищевого производства. Чтобы разобраться, насколько научна та информация о молоке, которая нередко встречается в Интернете, мы запросили комментарии экспертов — которые, кстати, тоже активно ведут блоги и сами являются лидерами мнений.
Читать полностью
Календарь