Smartfon kończy rejestrować ostatni sen i powoli zaczyna mnie wybudzać. Zaczyna się nowy dzień. Kilka gestów przed ekranem urządzenia i podręczna drukarka 3D w kuchni zaczyna przygotowywać składniki na śniadanie – chleb, kilka plasterków wędliny i sera, pomidory. W drodze do pracy wykonuję kilka telefonów, najpierw mniej ważny do warsztatu samochodowego – potrzebne są nowe opony letnie. Wybieram trójwymiarowy model i firma zaczyna drukować komplet, potem ważniejsze połączenie do kliniki, potwierdzają, że kończą wydruk ścięgna, które uszkodziłem sobie w zeszłym tygodniu na rowerze, operacja w przyszłym tygodniu.

W telewizorze zainstalowanym w taksówce podają, że sukcesem zakończyła się naprawa marsjańskiego modułu mieszkalnego, zapasowe części powstały w specjalnej drukarce 3D, jedynym, ale niezawodnym egzemplarzu, jaki posiadają osadnicy... I tu się zatrzymajmy, bo naszą fantazję na temat przyszłości druku 3D można ciągnąć jeszcze długo. Tylko czy aby na pewno powinniśmy rozpatrywać powyższy opis w kategoriach science fiction? Gwałtowny rozwój druku przestrzennego, dokonujący się na naszych oczach, może spowodować, że bardzo szybko takie wizje staną się po prostu rzeczywistością.

Czary w 3D

Na czym polega tajemnica trójwymiarowych wydruków? Kiedy słyszymy o tym po raz pierwszy, zdaje się nam to nieco fantastycznym i abstrakcyjnym zjawiskiem. Sam proces nie jest jednak skomplikowany. Polega na stworzeniu w programie komputerowym trójwymiarowego modelu, będącego wzorcem do budowy gotowego wyrobu za pomocą drukarki 3D. Drukarce dostarczamy materiał w postaci zwojów tworzyw sztucznych (tak działają np. popularne drukarki firmy MakerBot) lub proszku, a dysza modelująca, nagrzewając się, nakłada ultracienkie warstwy (ich grubość waha się w granicach 0,01–0,2 mm) na płytce montażowej lub  warstwowo rozpyla rozgrzany proszek, tworząc w rezultacie trójwymiarową bryłę. Możliwości są więc prawie nieograniczone – drukować możemy gips, plastik, polimery, metale, a nawet komórki macierzyste. Cały proces druku zajmuje – w zależności od wielkości modelu i zastosowanych materiałów – od kilku minut do nawet 20 godzin.

Wynalazek druku przestrzennego nie jest, jak mylnie uważa wiele osób, technologią, która została opracowana dopiero niedawno. Pierwsze rozwiązania tego typu pojawiły się już ponad 30 lat temu, a zawdzięczamy je naukowcom i konstruktorom z Massachusetts Institute of Technology. Pierwotnie technologia ta służyła do szybkiego wykonywania prototypów modeli urządzeń wojskowych i przemysłowych, z czasem zaczęli z niej korzystać również architekci, a także artyści. Był to jednak sprzęt koszmarnie drogi i pozostawał poza zasięgiem zwykłego śmiertelnika.

W ostatnich latach błyskawicznie się to zmienia, drukarki 3D tanieją, robią się coraz mniejsze i moment, kiedy triumfalnie i na masową skalę wkroczą do naszych domów, jest coraz bliższy. W zasadzie już teraz, dysponując kilkoma tysiącami złotych, możemy nabyć sprzęt, na którym stworzymy proste przedmioty typu obudowa do smartfona czy mały wazon. A ograniczeń w druku przestrzennym będzie z czasem coraz mniej – za pomocą specjalnych edytorów możemy wykreować wirtualne modele do wydruku, ci bardziej leniwi lub potrzebujący konkretnego, gotowego produktu mogą ściągać projekty z portali open source, których jest coraz więcej w internecie (np. Thingiverse, ShapeWays czy Cubize). Jak grzyby po deszczu wyrastają firmy oferujące wydruki przestrzenne. Jane Wakefield, dziennikarka BBC, opisała w jednym ze swoich ostatnich artykułów, w jaki sposób, dzięki firmie Crayon Creatures, zamieniła zwykły rysunek wykonany kredkami przez jej siedmioletnią córkę na trójwymiarowy model maskotki. Wydruki 3D odwzorowują coraz bardziej skomplikowane struktury. W Stanach Zjednoczonych powstał nawet projekt drukarki, która drukuje ażurową formę rafy koralowej.