Nyní tiskneme 3D hlavně z plastu, v budoucnu i z kmenových buněk

Tags: 3D tisk | 3Dfactories | ABS | Marek Zloch | Materiál | PLA

3D tisk zažívá v posledních letech obrovský boom. Běžně už se využívá v nejrůznějších odvětvích lidské činnosti. Technologie umožňují tisknout z mnoha rozmanitých materiálů, jejichž škála se rychle rozšiřuje. V současnosti se tiskne hlavně z různých typů plastů. Vývojáři už ale usilovně pracují na zdokonalování 3D tisku z poživatelných materiálů či z živých kmenových buněk. V současnosti jednoznačně nejpoužívanějším materiálem pro 3D tisk jsou plasty, ze kterých tiskne většina běžně dostupných 3D tiskáren. Při tisku se plasty využívají v nejrůznějších oborech od designu a architektury až po elektroinženýrství či letadlovou techniku.

Nejpoužívanější jsou PLA (Polylactic acid) a ABS (Akrylonitrilbutadienstyren). „PLA plast je relativně nový materiál, jehož hlavní výhodou je biologická odbouratelnost, nezatěžuje tedy životní prostředí. Nepotřebný výtisk je možné bez problémů zkompostovat. ABS plast se naopak běžně používá v celé řadě odvětví od automobilového průmyslu až po výrobu nábytku. Oproti PLA plastu je pružnější a při použití v exteriéru tak rychle nedegraduje,“ popisuje vlastnosti nejvyužívanějších materiálů Marek Zloch ze společnosti Aroja, která prodává kvalitní materiály pro 3D tisk pod značkou 3Dfactories s vysokou stabilitou průměru a čistotou materiálu. Vývojáři z 3Dfactories pracují na modifikacích těchto materiálů a vývoji nových, které by mohly být využitelné i v oborech, jako je potravinářství.
Největším světovým dodavatelem plastových materiálů pro 3D tisk je aktuálně Čína. Z té pochází až 90 % všech materiálů dostupných na trhu. Odborníci ale upozorňují na jejich nízkou kvalitu. Často se stává, že průměr struny 1,75 mm kolísá od 1,4 mm do 2,1 mm, což má značně negativní dopad na kvalitu tisku a nezřídka i na funkci tiskárny. Čínští výrobci si rovněž často nelámou hlavu s přísným dodržováním technologických postupů, což někdy vede i k míchání více materiálů.

Běžně se už tiskne z kovu nebo skla
K dalším již běžně využívaným materiálům 3D tisku patří kovy, sklo, sádra, písek, keramika nebo vosk. Kovový materiál je většinou dodáván ve formě prášku. 3D objekt si vytisknete třeba z práškové oceli nebo bronzu. Výzkumníci z North Carolina State University také nedávno objevili metodu tisku z tekutého kovu, který lze snadno upravovat a tvarovat. „Používaný kov je ze 75 % slitinou galia a z 25 % india. Snadno jej lze také pokrývat i dalšími materiály, jako je například guma,“ vysvětluje Marek Zloch, vývojář tiskáren značky 3Dfactories. Vytisknout si z něho můžete i plně funkční zbraň, což vyvolává všeobecné obavy.

Esteticky působivé 3D modely můžete tisknout také ze skla. K tisku se používá skleněný prášek, který se vyrábí recyklací ze starého skla. Složení prášku je tedy stejné jako u skla, které nás běžně obklopuje. Aby však model držel pohromadě, používá se při tisku skleněných modelů také speciální spojovací materiál.
V oboru stavebnictví se aktuálně pracuje na zdokonalování metod 3D tisku z písku. Cílem je tvořit organické stavby bez přísného dodržování pravých úhlů. Materiál pro tisk obsahuje kromě písku také vodu a pojivo typu vápna nebo cementu. Výsledný materiál by pak měl být pevný jako beton. Nizozemský architekt J. Ruijssenaars má v plánu z tohoto materiálu vytisknout celou budovu, projekt nazvaný Podélný dům plánuje realizovat již v příštím roce.

V budoucnu si z jedlých náplní vytisknete oběd
Na některých materiálech do 3D tiskáren si také možná brzy pochutnáte. NASA přišla s ambiciózním projektem, jehož cílem je 3D tisk pizzy pro astronauty na Mezinárodní vesmírné stanici. Předpokládá využití několika různých jedlých náplní, které se postupně navrství až do konečné chutné podoby. Tisk ze stravitelných náplní přitom není ničím novým. Již nyní je možné tisknout například z čokolády. Tu lze jednoduše tavit a chlazením opět tuhne. Dvojice architektů ze San Franciska už rovněž tiskne 3D objekty z cukru. Cukrové designérské kousky tisknou na běžné 3D tiskárně s upraveným nastavením a k tvrzení cukru používají alkohol. V budoucnu tak možná budou kuchyně místo sporáku a kuchařského náčiní vybaveny 3D tiskárnami, které vám pohotově vytisknou chutný nedělní oběd.

Kmenové buňky pro tisk orgánů
3D tisk také nachází významné uplatnění v medicíně. Známý je případ implantace čelisti vytvořené metodou 3D tisku. Vědci už také zvládli vytisknout lidské ucho. Použitý materiál obsahoval živé buňky a hydrogel s alginátem, který měl zajistit dostatečnou pružnost a pevnost. Nyní již výzkumníci pracují na metodách, jak tisknout z čistě buněčného materiálu bez příměsi cizorodých látek. Využívají k tomu embryonální kmenové buňky. Jedná se samozřejmě o materiál vysoce citlivý na vnější vlivy. Při prvních pokusech o 3D tisk tak nebyly buňky vlivem poškození schopné života. Nakonec se ale vědcům podařilo sestrojit takovou 3D tiskárnu, která životaschopnost kmenových buněk zachovává. „3D tisk se tak možná už v blízké budoucnosti bude užívat k tisku lidských orgánů vhodných k transplantaci, což způsobí nevídanou revoluci v moderní medicíně,“ uzavírá Marek Zloch, vývojář tiskáren značky 3Dfactories.