Η επανάσταση των 3D εκτυπωτών

Rate this post

Αλλοι μοιάζουν με παιχνίδια «Meccano», άλλοι με εκτυπωτή σε χαρτόκουτο και άλλοι με φωτογραφικό εμφανιστήριο σε σμίκρυνση… Νομίζει κανείς ότι πρόκειται για μια νέα «χομπίστικη τρέλα» που έχει καταλάβει τον πλανήτη. Κι όμως, οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές αντικειμένων που συνθέτουν οι ερασιτέχνες είναι κάτι πολύ μεγαλύτερο. Είναι μια βόμβα μεγατόνων στην καπιταλιστική σχέση αγοράς – ζήτησης που δεν θα μπορούσε να έχει ονειρευτεί ούτε ο Μπιν Λάντεν! Το μυστικό της επιτυχίας τους είναι ακριβώς ότι «κάνουν τα όνειρα απτά» και ότι επιτρέπουν την εκτύπωση των «συστατικών του εαυτού τους» ώστε αυτοί οι εκτυπωτές να πολλαπλασιάζονται σαν τα μυρμήγκια και να φτάνουν εύκολα στα χέρια κάθε δημιουργικού παιδιού, 9-99 χρόνων. Και με τους ερευνητές των πανεπιστημίων να σκαρφίζονται συνεχώς νέα είδη «μελάνης» γι’ αυτούς τους θαυματουργούς υλοποιητές – από σοκολάτα και σκυρόδεμα ως φάρμακα και κύτταρα –, κανείς δεν είναι βέβαιος για το πού θα φτάσει και τι θα σαρώσει αυτό το κύμα «οικόσιτης δημιουργίας». Το μόνο βέβαιο είναι ότι μια νέα μεταβιομηχανική εποχή ξημέρωσε στον πλανήτη!

Μια τεχνολογία που στοιχειώνει τα όνειρά πολλών εδώ και  χρόνια , γνωρίζει τώρα τον «εκδημοκρατισμό» της, φτάνει στα χέρια όλων και… απειλεί να γκρεμίσει το όλο οικοδόμημα του καπιταλιστικού μοντέλου παραγωγής και διάθεσης προϊόντων! Είναι άραγε σύμπτωση το ότι συμβαίνει τη χρονιά που οι νέοι του πλανήτη ολόκληρου ασφυκτιούν από την έλλειψη προοπτικής ή συμβαίνει ακριβώς διότι «κρίση σημαίνει καιρός για αλλαγή»;

Προτού βουλιάξουμε στις λεπτομέρειες των απανωτών ειδήσεων που έρχονται για το «φαινόμενο», ας δούμε ψύχραιμα το πώς προέκυψε. Και δεν μπορούμε να το κάνουμε αυτό χωρίς να σκεφτούμε το τι χρωστάμε σε κάτι εξαιρετικά απλό: τη σύριγγα.

Ο πολιτισμός της σύριγγας

Το όνομα αυτό το πρωτοαπαντήσαμε στα παραμύθια των προγόνων μας, ως νύμφη που την ερωτεύθηκε ο Πάνας και αυτή έγινε καλαμιά για να γλιτώσει, από την οποία οι βοσκοί έφτιαχναν εφεξής τις μελωδικές τους φλογέρες. Μια χρήση της εξίσου καλλιτεχνική – αλλά πολύ πιο πρακτική – βρήκαν οι πρόγονοι των Ινδών, που χρησιμοποιούσαν καλάμια για να ενσταλάζουν με ακρίβεια τα χρώματα στις αγιογραφίες τους. Το επόμενο άλμα στην αξιοποίησή τους το έκανε ο Αρχιμήδης – με τις περίφημες κοχλιωτές αντλίες του – και ο Ηρων ο Αλεξανδρεύς με τις πολεμικές συσκευές του. Εμείς, όμως, οι πολλοί, τις γνωρίσαμε κυρίως στη βιομηχανική εποχή, όταν η ιατρική αξιοποίησή τους κατέληξε στους μαζικούς εμβολιασμούς και στη σωτηρία εκατομμυρίων ανθρώπων από λοιμώξεις και επιδημίες. Αν σκεφθούμε καθαρά ανθρωπιστικά, η σύριγγα της ένεσης θα έπρεπε να θεωρείται κοσμοσωτήριο επίτευγμα.

Μια άλλη χρήση της σύριγγας είναι αυτή που ενυπάρχει στις πιο γλυκές αναμνήσεις όλων μας: το χωνί με το τουλουπάνι που κρατούσε η μαμά – ή ο ζαχαροπλάστης της γειτονιάς – και στόλιζε με σαντιγί τη λαχταριστή τούρτα! Ηταν αυτό το στρίμωγμα του υλικού στη μικρή οπή που έδινε τη δυνατότητα διαμόρφωσης σχημάτων και τοπίων πραγματικά τρισδιάστατων επάνω στις επίπεδες στρώσεις παντεσπανιού και κρέμας. Ε, λοιπόν, αυτή ακριβώς την ιδιότητα εκμεταλλεύθηκαν οι κατασκευαστές εκτυπωτών και μας έδωσαν – πριν από περίπου 30 χρόνια – τους πρώτους εκτυπωτές «έκχυσης μελάνης» (inkjet printers). Σταλάζοντας κουκκίδες μελανιών, μας επέτρεψαν να τυπώνουμε τις ψηφιακές μας εικόνες από τον υπολογιστή ή τη φωτογραφική μηχανή και… οδήγησαν εφέτος στο κλείσιμο της πασίγνωστης Kodak.

Γουτεμβέργιοι τριών διαστάσεων

Ενα διαφορετικού είδους «τύπωμα» εφηύρε το 1986 ένας Αμερικανός ονόματι Charles W. Hull. Βλέποντας το πόσο εύκολα στερεοποιούνταν σε υπεριώδες φως κάποια πλαστικά (τα λεγόμενα φωτοπολυμερή), έστησε μια δεξαμενή με υγρό πλαστικό και έβαλε από πάνω της μια κινητή διάταξη με πηγή ακτίνας λέιζερ. Είδε ότι όντως μπορούσε να πάρει στην επιφάνεια ένα στερεοποιημένο ίχνος και σκέφτηκε ότι, αν κατέβαζε τον πάτο της δεξαμενής κατά βήματα, θα έπαιρνε «στερεές φέτες». Αυτό οδήγησε σε μια ευρεσιτεχνία και στην ίδρυση της εταιρείας 3D Systems Inc. στην Kαλιφόρνια για το τύπωμα τρισδιάστατων αντικειμένων.

Εκτοτε ένας ολόκληρος κλάδος έχει γεννηθεί με αντικείμενο κατ’ εξοχήν την παροχή συσκευών και υπηρεσιών στα τμήματα σχεδιασμού και πρωτοτυποποίησης των βιομηχανιών αλλά και την παραγωγή επί παραγγελία μοντέλων οστών για την ιατρική. Το κόστος αυτών των συσκευών όμως ήταν πολύ υψηλό (εκατό-διακόσιες χιλιάδες ευρώ ως την προηγούμενη δεκαετία), οπότε ουδείς κοινός θνητός έλπιζε να αποκτήσει μία «δι’ ιδίαν χρήσιν». Μόνον ελάχιστοι, επιτυχημένοι ήδη γλύπτες και αρχιτέκτονες, κατόρθωναν να γίνουν κάτοχοί τους.

Ολα αυτά ως τον Μάρτιο του 2005, οπότε ένας λέκτορας Μηχανολογίας στο βρετανικό Πανεπιστήμιο του Bath, ο δρ Adrian Bowyer, αποφάσισε να «αλλάξει την ιστορία»: κατασκεύασε έναν επιτραπέζιο εκτυπωτή, τον RepRap (βλ. reprap.org/wiki/RepRap), ο οποίος εκτύπωνε όχι ρίχνοντας φως σε υγρό πολυμερές αλλά, κυριολεκτικά, σταλάζοντας ρευστοποιημένο πλαστικό σαν ζαχαροπλάστης. Για να νιώσετε πιο κοντά στην τεχνολογία του, σκεφθείτε έναν εκτυπωτή inkjet που έχει στη θέση της κεφαλής ένα θερμικό πιστόλι σιλικόνης. Ξεκινώντας από το σχέδιο της βάσης, αυτός ο «θερμοπλαστικός εξολκέας» συνεχίζει να προσθέτει στρώσεις ώσπου να υλοποιήσει ως τρισδιάστατο αντικείμενο το σχέδιο που του στέλνει ο υπολογιστής με τον οποίο είναι συνδεδεμένος. Κόστος κατασκευής της συσκευής; Γύρω στα 400 ευρώ!

Το κόστος απόκτησης όμως δεν ήταν το μόνο χτύπημα που επέφερε στη βιομηχανία στερεολιθογραφίας αυτός ο καθηγητής: διέθεσε δωρεάν τα σχέδια στο Διαδίκτυο προκειμένου να μπορεί να κατασκευάζει κανείς τα «εξ ων συνετέθη» ο τρισδιάστατος εκτυπωτής και να τα διαθέτει σε άλλους. Ως μόνο ανελαστικό κόστος παρέμενε εκείνο των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, αλλά και για αυτά χρησιμοποιήθηκαν φθηνές παραλλαγές των χομπίστικων κυκλωμάτων Arduino. To αποτέλεσμα ήταν να ξεκινήσει διεθνώς ένα κίνημα «εκδημοκρατισμού της τεχνολογίας» από νεαρούς – μαθητές και φοιτητές κυρίως – που ένιωθαν επιτέλους ότι μπορούσαν να κάνουν «απτά τα όνειρά τους».

Εκδημοκρατισμός της παραγωγής

Από αριστερά προς τα δεξιά: Τη θέση της «ραπτομηχανής της γιαγιάς» θα καταλάβει ο «εκτυπωτής αντικειμένων του παιδιού». Οι πιο δημοφιλείς εκτυπωτές 3D των ερασιτεχνών: RepRap, Fab@home, Printrbot, MakerBot και Ultimaker.

Οι καθιερωμένες κατασκευάστριες τρισδιάστατων εκτυπωτών πήραν αρχικά το κίνημα αψήφιστα: είχαν πια αντικαταστήσει τα υγρά με πούδρα και είχαν ήδη αναπτύξει τεχνολογίες που τους επέτρεπαν να παράγουν αντικείμενα όχι μόνον από πλαστικό αλλά και από χαρτί, γυαλί, άμμο ή μέταλλο (όπως χαλκό, ατσάλι και τιτάνιο), με συσκευές που έφθαναν να τυπώνουν αντικείμενα διαστάσεων ως και 1.800 Χ 1.000 Χ 700 mm. Ηδη το 20% όσων παρήγαν δεν ήταν πια πρωτότυπα και δοκίμια αλλά αντικείμενα τελικής χρήσης. Και οι αναλυτές αγοράς προέβλεπαν ότι μέσα στα επόμενα δύο χρόνια το ποσοστό αυτό θα έφθανε το 50%. Πώς μπορούσαν να τις απειλήσουν οι ερασιτέχνες;

Το κίνημα όμως αποκτούσε συμμάχους στη φύτρα των ιδεών που παραδοσιακά εξυπηρετούσαν αυτοί οι κατασκευαστές: τα εργαστήρια των πανεπιστημίων. Από το ΜΙΤ των ΗΠΑ ως το Exeter της Αγγλίας, το Delft της Ολλανδίας, το Aarborg της Δανίας, το Πανεπιστήμιο της Βιέννης και… πάμπολλα της Ινδίας και της Κίνας, οι ερευνητές ανακάλυπταν συνεχώς νέες χρήσεις για τους τρισδιάστατους εκτυπωτές παρακάμπτοντας τα ακριβά μοντέλα των εταιρειών.

Ρομποτικός σοκολατογλύπτης

Αριστερά, ένας μελλοντικός «σοκολατογλύπτης» για την κουζίνα μας. Ο δεξιά… διατίθεται ήδη!

Η πιο γλυκιά – και ανώδυνη για τους μεγαλοκατασκευαστές – εφαρμογή ήταν αυτή που σκαρφίστηκε στο Πανεπιστήμιο του Exeter ο κινέζος δρ Liang Hao: ένας… ρομποτικός σοκολατογλύπτης! Ναι, η παραδοσιακή τέχνη του ζαχαροπλάστη μοιάζει να είναι το πρώτο θύμα του νέου αυτοματισμού, καθώς η εταιρεία Choc Edge χρηματοδότησε την παραγωγή του «Choc Creator» και σκοπεύει να τον διαθέτει σε όποιον της δίνει γύρω στις 4.000 ευρώ (βλ. www.youtube.com/watch?v=r7xs-cHAt3I ). Παράλληλα στο ΜΙΤ ο μεταδιδακτορικός φοιτητής Marcelo Coelho έχει ήδη ετοιμάσει τα μοντέλα των συναφών συσκευών που θα φτάσουν κάποτε στην κουζίνα μας, όπως ο Digital Chocolatier (βλ. web.media.mit.edu/~marcelo/cornucopia/). Η εκεί αρχιτέκτων Neri Oxman όμως καταπιάστηκε με κάτι πιο μεγαλεπήβολο: έχει βαλθεί να βγάλει απ’ τη μέση τους… μπετατζήδες και ετοιμάζει εκτυπωτές που θα «τυπώνουν κτίρια» ψεκάζοντας από τις σύριγγές τους σκυρόδεμα.

Τυπώνοντας τα φάρμακα

Το πράγμα άρχισε να γίνεται ιδιαίτερα ανησυχητικό για το «κατεστημένο» όταν οι ερευνητές μπήκαν και σε τέσσερα ιδιαίτερα κερδοφόρα χωράφια: της βιοτεχνολογίας, της φαρμακευτικής, της ηλεκτρονικής και της ρομποτικής.

Πρώτα ο καθηγητής Εμβιομηχανικής στο Πανεπιστήμιο Cornell των ΗΠΑ Lawrence Bonassar μάς έδειξε (βλ. www.youtube.com/watch?v=-RgI_bcETkM) ότι οι εκτυπωτές αυτοί μπορούν να παίρνουν αντί για μελάνι… κύτταρα και να συνθέτουν «ζωντανά ανταλλακτικά» για όποιον άτυχο χάσει π.χ. ένα αφτί! Επειτα στο σκωτσέζικο Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης ο καθηγητής Lee Cronin χρησιμοποίησε τον ερασιτεχνικό εκτυπωτή Fab@Home (βλ. www.fabathome.org ) για την παραγωγή «φαρμακότουβλων». Δηλαδή, για να πούμε απλουστευτικά αυτό που δημοσίευσε στο περιοδικό «Nature Chemistry», θέλει να δίνει στα χέρια των χημικών, των φαρμακοποιών και όποιων άλλων τρισδιάστατες ψηφίδες αντιδραστηρίων που όταν συναρμολογούνται θα ξεχύνουν μέσα από προτυπωμένες «φλέβες» το περιεχόμενό τους και θα συνθέτουν τις επιθυμητές ουσίες (www.bbc.co.uk/news/uk-scotland-17744314). Ετσι, για παράδειγμα, η παρασκευή φαρμάκων ειδικά για τον κάθε ασθενή θα είναι εφικτό να συνταγογραφείται από τους γιατρούς και οι φαρμακοποιοί… θα πάψουν να είναι απλά έμποροι έτοιμων φαρμάκων.

Υστερα ήρθε το ξάφνιασμα της εκτύπωσης «προσχεδιασμένων κυκλωμάτων PCB», καταπώς εξηγούσε η ιστοσελίδα ερασιτεχνισμού www.instructables.com/id/3D-Printed-Circuit-Boards-for-solder-free-printab/. Θα γίνονταν τα ηλεκτρονικά κυκλώματα κάθε συσκευής θέμα… κατεβάσματος και εκτύπωσης, όπως γίνεται ως τώρα με τόσα άλλα προϊόντα πειρατείας;

Τέλος, ο «εκδημοκρατισμός της τεχνολογίας»… παράγινε όταν ένα ερευνητικό πρόγραμμα του ΜΙΤ που είχε χρηματοδοτηθεί από το Πεντάγωνο μεταστράφηκε σε πενταετές πρόγραμμα για «ρομπότ στον λαό». Οπως δήλωσε η επικεφαλής της ομάδας – που τώρα στελεχώνεται από ερευνητές του ΜΙΤ, του Χάρβαρντ και του Πανεπιστημίου της Πενσυλβανίας – καθηγήτρια Daniela Rus, «αυτό το πρόγραμμα πιστεύουμε ότι έχει τη δυναμική να μετασχηματίσει την παραγωγή και να ανοίξει δημοκρατικά την πρόσβαση στα ρομπότ». Τι θα κάνουν; Θα επιτρέψουν στον καθένα μας να διαλέγει το κατάλληλο ρομποτάκι που θέλει για βοηθό του στο σπίτι, να «κατεβάζει» τα σχέδια κατασκευής του στον υπολογιστή του και να τυπώνει τα εξαρτήματά του στον τρισδιάστατο οικιακό εκτυπωτή του (βλ. www.youtube.com/watch?v=ayh0SMrCVGo).

Οι πολυεθνικές μπήκαν στο χορό!

Εφηβοι σε όλον τον πλανήτη συναρμολογούν πυρετωδώς «εκτυπωτές ονείρων», όπως το ποδήλατο της ένθετης φωτογραφίας.

Οι ανησυχίες των καθιερωμένων κατασκευαστών τρισδιάστατων εκτυπωτών από το νεανικό κίνημα ήρθαν να προστεθούν στην ενόχλησή τους από την «εισβολή στα νερά τους» και των παραδοσιακών βιομηχάνων της μικροηλεκτρονικής: από πρόπερσι η Hewlett Packard παρουσίασε τον εκτυπωτή HP Designjet 3D με τιμή γύρω στις 13.000 ευρώ, ενώ η Philips έστησε μια θυγατρική, τη www.shapeways.com, για να προσφέρει «τρισδιάστατη τηλεκτύπωση επί παραγγελία». Ακόμη, νέοι κατασκευαστές, όπως η www.solidousa.com, άρχισαν να προσφέρουν έγχρωμους εκτυπωτές υψηλής ανάλυσης στην τιμή των 4.500 ευρώ, υιοθετώντας «αφαιρετική τεχνολογία» (εκτύπωση σε συγκολλούμενα φύλλα πλαστικού, από τα οποία αφαιρείται ό,τι περισσεύει).

Το επόμενο μεγάλο χτύπημα σε αυτόν τον κλάδο ήρθε από τη βιομηχανία λογισμικού: βλέποντας το «σούσουρο» των κατασκευών να ξεκλέβει τη νέα γενιά από τις παιχνιδομηχανές της, η Microsoft σκέφτηκε να ζευγαρώσει τις δυνατότητες τρισδιάστατης σάρωσης που παρείχε το Kinect του Xbox με ένα δικό της λογισμικό που θα παραμέριζε το ενοχλητικό Arduino των ερασιτεχνών. Ετσι γεννήθηκε το .NET Gadgeteer, το οποίο βοηθά να καθοδηγείς συσκευές σε προγραμματιστικό περιβάλλον «ανοιχτό» (open software), αρκεί να χρησιμοποιείς τα .NET framework και Visual Studio/Visual C# Express της ιδίας.

Κι ύστερα «ξύπνησε» η Autodesk. Η μεγαλύτερη διεθνώς κατασκευάστρια λογισμικού σχεδιομελέτης (CAD και 3D modeling) είδε ότι κινδύνευε να χάσει τη νέα γενιά πελατών της από δωρεάν προγράμματα όπως το SketchUp της Google και έκανε το αναπάντεχο βήμα: εξαγόρασε τον ερασιτεχνικό ιστότοπο www.instructables.com και έφτιαξε μια πύλη δωρεάν λογισμικού μοντελοποίησης, τη www.123dapp.com/. Με τα προγράμματα που κατεβάζουν από εκεί οι ερασιτέχνες μπορούν να μετατρέπουν σε τρισδιάστατα μοντέλα φωτογραφίες που έχουν πάρει ακόμη και με το κινητό τους, να τα «πειράζουν» κατά το δοκούν και να τα εκτυπώνουν με τους τρισδιάστατους εκτυπωτές τους.

Σαν να μην έφθαναν όλα αυτά, ένας κινέζος κατασκευαστής έσπευσε να προσφέρει έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή για το σπίτι, τον UP! 3D Printer (βλ www.up3dusa.com), με τιμή 1.700 δολάρια. Υπό την πίεση πια αυτών των εξελίξεων ο εφιάλτης της μελλοντικής κατάρρευσης – όπως είχε συμβεί στο παρελθόν με τους κατασκευαστές ακριβών εκτυπωτών λέιζερ – κατέλαβε τον στερεολιθογραφικό κλάδο. Οπότε αντέδρασαν ξεκλέβοντας το μοντέλο του νέου μάρκετινγκ από τη βιομηχανία των εκτυπωτών inkjet: θα παρείχαν φθηνές «συσκευές για το σπίτι» και θα αντλούσαν τα όποια κέρδη τους από τις πρώτες ύλες εκτύπωσης. Ο πρώτος που υιοθέτησε τη νέα τακτική ήταν και ο παλαιότερος του κλάδου, η 3D Systems, που παρουσίασε εφέτος τον εκτυπωτή Cube – με τιμή 1.300 δολάρια και WiFi – και την πύλη μεταπώλησης Cubify.com (βλ. www.youtube.com/watch?v=YM0B7bhwdPE). H εκστρατεία προώθησής του ονομάστηκε «Οδύσσεια» και οι σταθμοί της θα είναι… τα σχολεία των ΗΠΑ!

Η μεταβιομηχανική εποχή

Η νέα κατάσταση που διαμορφώνεται δεν διέφυγε της προσοχής τόσο των οικονομικών όσο και των κοινωνικών αναλυτών. Αυτό που στην αρχή τους φάνηκε ως ένα είδος μοντελισμού για πιτσιρικάδες της δικτυακής εποχής τώρα δείχνει να εξελίσσεται σε έναν ενδιάμεσο της παραγωγής – ζήτησης, ικανό να σαρώσει μελλοντικά το υπόβαθρο του καπιταλισμού. Αν ο τελικός καταναλωτής είναι σε θέση όχι απλώς να παραγγείλει αυτό που θέλει «στα μέτρα του» αλλά και να το κατασκευάσει κατευθείαν από πρώτες ύλες – χωρίς κόπο και πολλά έξοδα – στο σπίτι του, τότε τι θα γίνει το όλο πλέγμα της μεταποίησης (εργοστάσια, αποθήκες, πώληση με τεράστια περιθώρια κέρδους κτλ.); Και, όπως προαναφέραμε, το «κακό» δεν περιορίζεται απλά σε καταναλωτικά αγαθά αλλά επεκτείνεται και στα φάρμακα… και σε ό,τι άλλο μελλοντικά.

Κάποιοι έσπευσαν να προβάλουν ως πιο άμεσο κίνδυνο τον μπαμπούλα της ανεργίας: Αν τώρα δεν έχουμε δουλειές για τους νέους, επειδή όλα σχεδόν παράγονται στην Κίνα και στον Τρίτο Κόσμο, τι θα γίνει με τους εργάτες σε έναν κόσμο όπου οι ιδέες θα υλοποιούνται χωρίς εργοστάσια και βιοτεχνίες;

Τα ερωτήματα σίγουρα προσφέρονται για σοβαρή μελέτη, αλλά σε μια χώρα ήδη ρημαγμένη όπως η δική μας – μια χώρα υπηρεσιών, χωρίς πια σοβαρή μεταποιητική παραγωγή – αυτά θα έπρεπε ίσως να εκληφθούν ως ερεθίσματα για μοναδική ευκαιρία δημιουργίας: τη βιομηχανική εποχή που χάσαμε δείχνει να διαδέχεται μια εποχή όπου η καινοτόμος ιδέα θα μπορεί να υλοποιείται ταχύτατα, τα στάδια επιχειρηματικής άνθησης θα συμπυκνώνονται – χωρίς να αφήνουν τα περιθώρια που τώρα λυμαίνονται τα παράσιτα της γραφειοκρατίας – και η αναγκαία υποδομή παραγωγής θα μπορεί να καλύπτεται με «ό,τι έχω στο σπίτι».

Για μια συνολική λίστα των οικιακών τρισδιάστατων εκτυπωτών επισκεφθείτε την ιστοσελίδα www.3ders.org/pricecompare/3dprinters/

ΠΗΓΗ:http://www.tovima.gr/science/article/?aid=457197&h1=true

Comments are closed.