3D-принтеры уже проникают в разные сферы жизни и промышленности, от строительства до биоинженерии. Однако пока их возможности упираются во множество ограничений: скорость и точность печати, используемые материалы, стоимость производства. Тем не менее скоро применение 3D-печати станет проще благодаря новому поколению принтеров.

Ученые создали 3D-принтер, способный комбинировать до восьми материалов и создавать объекты с беспрецедентной точностью. Устройство получило несколько печатающих головок, используемых одновременно (MM3D).

Каждая головка выпускает нить толщиной с человеческий волос. Принтер за доли секунды переключается между материалами и может использовать все головки одновременно. Таким образом, печать становится быстрее и точнее.

Печатающие головки MM3D используют диодоподобное поведение, сводя до восьми материалов на стыке и обеспечивая бесшовное высокочастотное переключение между ними, — пояснили разработчики.

Устройства, позволяющие печатать одновременно из нескольких материалов, уже встречались, однако ни одно из них не делало это с достаточной скоростью и точностью.

С помощью технологии MM3D ученые напечатали некоторое количество мягких роботов с использованием нескольких эпоксидных и силиконовых эластомеров. В дальнейшем будут предприниматься попытки 3D-печати электронных компонентов, в том числе аккумуляторных батарей.

На текущем этапе 3D-печать аккумуляторов нерентабельна. Литий-ионные батареи и так стоят дорого в силу редкоземельности, а если применить еще и 3D-принтеры — оборудование стоимостью в миллионы долларов и дорогие материалы многократно увеличат цену таких батарей. Для космоса и авиации подобное, может, и оправданно, но для автомобилей аккумуляторы проще делать старым образом, — считает технический директор «Лаборатории трехмерной печати» Алексей Звездов.

Сложности возникают из-за неоднородности структуры аккумуляторов, наличия в ней разных частей. Также необходимы специальные условия производства: например, 3D-печать литий-ионных аккумуляторов требует полного отсутствия влаги и кислорода.