Материалы портала «Научная Россия»

3D-печать открывает новые перспективы для науки

3D-печать открывает новые перспективы для науки
Появление трёхмерных принтеров существенно упрощает процесс наглядного моделирования и воспроизведения экспериментов

Новые перспективы для науки открывает появление общедоступных трёхмерных принтеров, известных также как фабрикаторы, или фабберы. С их помощью можно создавать удобные для восприятия модели многих явлений и объектов, воспроизводить некоторые эксперименты и даже выращивать отдельные живые ткани.

Так, швейцарский антрополог Кристоф Цоликофер (Christoph Zollikofer) из университета Цюриха «напечатал» макет раскопанного им же черепа новорождённого неандертальца и, воспроизведя таким же образом тазовый пояс женской особи, сумел наглядно продемонстрировать процесс рождения одного из ближайших предков человека. Он доказал, что «неандерталкам» рожать было ничуть не легче, чем современным женщинам. Именно такую гипотезу высказывали некоторые исследователи, исходя из того, что самка древнего человека имела более широкий таз. Однако и у детёнышей голова была заметно крупнее по сравнению с нынешними младенцами.

Цоликофер объяснил, что не захотел рисковать, используя традиционный метод создания гипсового слепка – ведь кости при этом могут поломаться, а останки маленьких неандертальцев находят чрезвычайно редко.

«Если ты антрополог, то у тебя обязательно должны быть соответствующие навыки компьютерной графики и 3D-принтер. А без этого мы – всё равно что генетики без секвенатора», – считает швейцарец.

Генетики, молекулярные биологи и химики тоже всё чаще обращают свои взоры к фабберам – для них это означает новые возможности в понимании природы молекул. К примеру, Артур Олсон (Arthur Olson) из исследовательского института Скриппса, штат Калифорния, как-то воспроизводил для своего коллеги структуру некоего белка, и они обнаружили, что внутри молекулы имеется сквозной канал, которого не было видно в компьютерной модели. Учёные задумались над тем, не входит ли в функционал этого белка транспортировка других веществ.

Обычно основным расходным материалом для 3D-принтера является порошкообразный пластик. Плюс различные связующие вещества и растворители. Но ими дело не ограничивается. Британский химик Лерой Кронин (Leroy Cronin), смешав в печатающей головке силиконовый герметик с определёнными реактивами и катализатором, фактически соорудил готовую установку для проведения опыта. А американским специалистам удавалось синтезировать с помощью фабрикатора кровеносные сосуды из живых клеток, куски различных тканей для испытания лекарств и даже сердечную ткань, которая воспроизводит пульсирующие движения сердца.

Цоликофер начинал работать с трёхмерной печатью ещё при её зарождении, когда многие учёные попросту боялись использовать такие аппараты – во-первых, из-за необходимости применять токсичные ингредиенты, а во-вторых – из-за дороговизны. Сейчас цена на потребительские модели фабберов доходит до 500 долларов США, а промышленные стоят в среднем 50-70 тысяч долларов, говорит эксперт по данному виду техники Терри Уолерс (Terry Wohlers). По его словам, в 2011 году по всему миру было продано примерно 30 тысяч таких принтеров, причём треть из них, в ценовом сегменте 15-30 тыс. долларов, купили различные научно-исследовательские учреждения.

Источник: Никола Джонс (Nicola Jones), Nature.com

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий