3D-печать уничтожит наш мир, если не будет решать материальные проблемы
Необходимо срочно пересмотреть явление 3D-печати, если мы не хотим потерять её потенциал в океане бессмысленных пластиковых безделушек.
Норман Фостер планирует напечатать лунную базу, используя множество печатных головок на 6-метровой раме для поэтапного опрыскивания лунного грунта и его использования в качестве скрепляющего материала. Современные системы могут печатать 2 метра в час, но принтеры следующего поколения увеличат скорость до 3,5 метров в час, чтобы напечатать все здание за неделю.
А на Земле, компании используют процесс контурного строительства, чтобы подобрать дизайн зданий под окружение, объединив 3D-принтеры и геоинформационные системы (ГИС). Эта экспериментальная технология когда-то будет способна создавать здания, способные выдерживать будущие землетрясения, подобные тем, что уничтожили Гаити. И стоить это будет в разы дешевле, чем услуги обычных строительных компаний. И это только начало 3D-магии.
Компания Stratasys недавно объявила о своем новом революционном 3D-принтере, который может производить разные типы материалов во время единого процесса печати, что уменьшает стоимость сложных прототипов на 50%. Тем временем, студия Skylar Tibbits обещает продемонстрировать 4D-печать, когда объекты странной геометрической формы становятся ещё более причудливыми при активации.
Дизайн лунной базы для сооружения с помощью 3D-принтеров от студии Foster + Partners
Но действительно ли 3D-печать такая замечательная, как нам рассказывают?
В течение последних нескольких лет, она действительно захватывала многих дизайнеров и архитекторов своей ловкостью обработки больших файлов и способностью превращать изумительные CAD-дизайны в материальные объекты. Тем не менее, заявления о том, что она может быть действительно более выгодной по сравнению с обычными методами строительства, кажутся нелогичными. Ведь процесс медленного и тщательного выдавливания материала через трубку происходит со скоростью улитки, и кажется, что получаются обычные объекты, только отнимающие время и ресурсы. К тому же, системы могут справиться лишь с относительно небольшими объемами по сравнению с индустриальными масштабами, где дешевый пластик, дорогие металлы, и невероятно дорогие живые ткани используются как заменители.
Ещё нужно подумать и проанализировать проблемы поставок и потребляемые 3D-печатью ресурсы для каждого отдельного объекта в сравнении с заменителями. Также, процессы, которые используют в основном пластик и вредные для экосистемы соединения, нельзя назвать экологическими. Но, вероятно, самое обидное в 3D-печати – то, что выдавливание пластика в причудливые формы ничего не говорит о материи, которая, как напоминает эксперт Тимоти Мортон, является сущностью природы. А именно трансформация геометрических идей в материальные интерпретации и покажет в долгосрочной перспективе, достойна ли 3D-печать лишь называться «улучшенной» формой индустриализации, или она заслуживает своего раннего статуса «революции в производстве», который так часто упоминается в Forbes, HarvardBusinessReview и BBC.
Большинство процессов 3D-печати энергозатратные и используют пластик на нефтяной основе, не подлежащий вторичной переработке.
Без сомнения, 3D-печать может заменить некоторые аспекты индустриальных процессов, создавая преимущества для людей – дизайнеров и конечных IT-юзеров, которые получают свободу кастомизации. 3D-печать также может найти применение локальным материалам, убирая необходимость тратить средства на транспортировку.
Но во всей этой шумихе нужно приостановиться и задуматься о 3D-печати относительно самых больших трудностей нашего времени. Они исходят от влияния материальных изменений в мировых масштабах, которые мы называем изменением климата – феномен, ассоциирующийся с глобальным процессом индустриального производства. Изменения климата можно наблюдать наяву через разные события – увеличение уровня моря и концентрации углекислых газов в атмосфере, но также и такие странные явления как мучительная гибель морских организмов вследствие загрязнения пластиком. Другими словами, в 21-м веке, материя – живая, странная и непредсказуемая, и с этой силой нужно считаться.
Поэтому, несмотря на появление ярких возможностей, 3D-печать не сможет считаться «революцией в производстве» до тех пор, пока она не начнет решать фундаментальные материальные вопросы 21-го века. А если это произойдет, то можно считать, что эта технология имеет даже больший потенциал для изменения парадигмы производства, чем мы себе представляли.
Сегодня 3D-печать страдает от таких же проблем, которые застопорили нанотехнологии, считавшиеся новой эпохой материалов с микроскопическими программируемыми частичками материи, способными действовать как роботы и вызвать инновационные глобальные изменения с помощью «умных материалов». Но как и 3D-печать, нанотехнологии ограничены промышленными парадигмами. Мы ожидали получить принципиально новые материалы, а по факту, нанотехнологии дали нам немного измененные объекты или их свойства (вроде электропроводимости). Действительно, если нанотехнологии не могут работать без человеческого проектирования, огромные масштабы будут создавать трудности с программным и аппаратным обеспечением, а дизайнерам придется работать без остановки. Собственно, очень правильной можно считать комическую мысль Тома Найта о том, что «биология – это та же нанотехнология, только она работает». Существенная разница материи механических и природных систем – в том, что аппараты создаются в балансе, а природные процессы далеки от состояния баланса.
Так что если 3D-печать действительно хочет дать нам нечто большее, чем просто «менее вредные» промышленные подходы (дешевле, лучше, быстрее), а результат, при котором эти системы смогут сместить акценты наших ценностей и, к примеру, производить продукты, действительно улучшающие жизнь, тогда она должна обращать внимание на зарождающиеся культурные интересы и практическим образом развивать материализм 21-го века. Сейчас 3D-печать является хобби-ремесленничеством для энтузиастов дизайна, которые, совместно с экспертами маркетинга, восхваляют преимущества «органических» геометрических форм.
Можно начать с глубокого анализа технологии – используемых материалов, потребляемой энергии и ресурсов, а также поставок, необходимых для создания печатных объектов. Полное понимание современных производственных систем поможет нам разобраться в их перспективах развития «обменных экосистем», в которых объекты могут быть переработаны самой биосферой. Но 3D-печать также обязательно должна стимулировать передовые исследования динамических систем и природных материалов (рынок, который пока только рождается), чтобы мы могли производить объекты, позитивно влияющие на окружающую среду, например системы для грунтообразования или переработки углекислого газа.
Если 3D-печать не сможет решать такие проблемы, то создание наших «кастомизированных» объектов нужно в корне пересмотреть, ведь стоимость принтеров падает и армии любителей производят тонны фигурок из токсичного пластика, а земля заполняется свалками «вчерашних», вышедших из моды статуэток. И хотя некоторые из них (например, фигурки эмбрионов после ультразвукового сканирования) могут долго оставаться для нас ценными, большинство просто будут накапливаться в огромные кучи мусора и создавать новые континенты из хлама в океанах. Все же, 3D-печать может стать революцией в производстве, просто она ещё до этого не дошла. Нужно проделать намного больше работы в плане изучения экологических последствий, чтобы технология действительно сделала прорыв в промышленности. А для этого, она должна срочно решить весомую проблему материальности 21-го века.
3D-печатный эмбрион. Пример продуктов-новинок, которые создаются с помощью 3D-принтеров.
