Путин. Замковый камень российской государственности

Вторым направлением Третьей производственной революции, а по мнению Криса Андерсона, даже главной её движущей силой, является 3D печать. В основе 3D печати лежит технология под названием Additive Manufacturing, то есть аддитивное (впору сказать «поэтапное») изготовление. Метод подразумевает, что принтер послойно формирует изделие, пока оно не примет окончательный вид. 3D принтеры не наносят на бумагу краску, а «выращивают» объект из пластмассы, металла или других материалов.

Методы трёхмерной печати также заметно разнятся. 3D принтер может слой за слоем наносить жидкий материал (например, керамику или пластик), который сразу же застывает. Широко используется более технологичный метод, где сырьем служит порошковый металл (например, сталь, титан, алюминий). В этом случае лазерный луч скользит по отдельным слоям и, согласно заданной программе, плавит и склеивает те или иные крупицы друг с другом. Существует ещё множество различных типов 3D печати. На конец 2013 года выпущено уже более тысячи моделей различных 3D принтеров, рассчитанных как на принципиально различные методы печати и используемого материала, так и на совершенно различный бюджет.

Если на первом этапе принтеры в основном использовали гики (англ. Geek) и продвинутые дизайнеры, то затем наступила очередь инженеров и конструкторов. Ведущие компании стали активно использовать 3D печать для моделирования. Затем 3D печать пошла в массы. Например, выпускник Принстона Марчин Якубовски создал целую социальную сеть, объединяющую инженеров, конструкторов, энтузиастов 3D печати, которые совместными усилиями разрабатывают Global Village Construction Set — всё, что вам нужно в «глобальной деревне». В Сети публикуются в открытом доступе 3D чертежи, схемы, видеоинструкции, бюджеты и пользовательские инструкции. В результате появляется то, что К. Андерсон называет «индустрией облака», или «облачным производством». По его словам: «вы загружаете в глобальное сетевое облако заказ на продукт, который вас интересует, где дальше это задание находит своего оптимального исполнителя, который может произвести это максимально быстро, качественно и дёшево».

Линии 3D-печати в настоящее время строят Boing, Samsung, Siemens, Canon, General Electric и т. п. В результате к концу 2013 года мировой рынок продажи 3D принтеров оценивался от 3 до 3,5 млрд долларов и в среднем удваивается в течение полутора лет, т. е. следует знаменитому компьютерному Закону Мура. Бесспорным лидером как в производстве 3D принтеров, так и в их использовании являются Соединённые Штаты. Третьим направлением новой производственной революции является производство новых материалов, включая материалы с заранее спроектированными свойствами, композитные материалы и т. п. Необходимость появления широчайшей гаммы новых материалов диктуется, с одной стороны, требованиями широкого внедрения экономичной, эффективной 3D-печати, а с другой — развитием микроэлектроники, биотехнологий и т. п.

В своё время новое материаловедение связывали исключительно с наноматериалами, т. е. с новыми материалами, производимыми на основе миниатюризации. Однако действительность оказалась несколько иной. При всей важности нанотехнологий на сегодняшний день ключевое место заняло производство материалов с наперёд заданными, спроектированными характеристиками, требуемыми, с одной стороны, для выполнения изделием, изготовленным из этого материала, своей функции, а с другой — возможности использования для обработки таких материалов новых технологических методов, типа 3D печати. Лидерами в новом материаловедении и производстве принципиально новых материалов являются опять же Соединённые Штаты, Япония и Германия. Россия, несмотря на колоссальный научный и частично технический задел, созданный ещё в советские годы, благодаря достижениям институтов АН СССР и деятельности композитной промышленности в настоящий момент не входит в число лидеров. Хотя отдельные разработки у российских учёных имеются. Ярким подтверждением этого стал факт присуждения Нобелевской премии по физике за 2010 год А. Гейму и К. Новосёлову за новаторские эксперименты с графеном. Нобелевскую премию они получили как исследователи Манчестерского университета, но работу проводили, ещё будучи сотрудниками Научного центра в Черноголовке.