До сих пор 3D-печать была полимерным делом, и большинство людей в сообществе производителей использовали машины для изготовления всевозможных пластиковых потребительских товаров, от кольев для палаток до шахматных наборов. Новый недорогой 3D-принтер, разработанный Джошуа Пирсом и его командой, может пополнить этот список молотками.
Новый недорогой 3D-принтер может добавить к этому списку молотков. Используя материалы стоимостью менее 1500 долларов, ученые построили 3D-принтер по металлу, который может накладывать тонкие слои стали для формирования сложных геометрических объектов.
Джошуа Пирс не любит преуменьшать. «Это начало настоящей революции в науках», - говорит автор «Лаборатории с открытым исходным кодом». Для исследователей, испытывающих нехватку денег, он может быть прав.
Его новая книга, опубликованная Elsevier, представляет собой пошаговое руководство по изготовлению лабораторного оборудования своими руками. Основными инструментами являются 3D-принтер, программное обеспечение с открытым исходным кодом и бесплатные цифровые проекты. «Это руководство для новых преподавателей, создающих лаборатории», - сказал он. «С его помощью они могут снизить стоимость исследовательского оборудования в 10 или даже 100 раз. Даже в классе мы можем сделать учебную лабораторию стоимостью 15 000 долларов за 500 долларов».
В соответствии с концепцией открытого исходного кода части «Лаборатории открытого исходного кода: как создать собственное оборудование и снизить затраты на исследования» будут в разное время бесплатно доступны в магазине Elsevier. Первая и вторая главы теперь бесплатны.
Пирс, адъюнкт-профессор Мичиганского технологического университета, всерьез начал распечатывать лабораторное оборудование после судьбоносного момента, когда он оценил лабораторный домкрат в 1000 долларов. «Все, что он делает, это перемещает вещи вверх и вниз», он сказал. Используя принтер и программное обеспечение с открытым исходным кодом, его команда сделала утилитарную копию примерно за пять долларов.
Пирс не оглядывался назад. На его столе стоит прибор двойного назначения: он может измерять мутность воды, как нефелометр; и он может проводить химический анализ на основе цвета, как колориметр. «Мы объединили два устройства в одно, и оно полностью настраиваемо, - сказал Пирс. Купить их обоих с одинаковой точностью стоило бы более 4000 долларов. Изготовление этого гибрида на 3D-принтере стоило около 50 долларов, включая стоимость микроконтроллера с открытым исходным кодом, датчиков и светодиодов.
Экономия денег - это только половина дела. «Это позволяет преподавателям полностью контролировать свою лабораторию», - сказал он. Поскольку проекты изменчивы, «устройства могут развиваться вместе с вашей лабораторией, а не устаревать».
Технология не ограничивается сокращением затрат; это также может привести к улучшению науки, говорит Пирс. Воспроизведение работы другого исследователя становится намного проще и дешевле. «Конструкциями оборудования можно делиться так же легко, как и рецептами, - сказал он.«Ученые со всего мира вносят свой вклад в разработку». И это может изменить динамику последипломного образования. «Мы получаем огромный приток студентов из Китая, Индии и Африки, отчасти потому, что у них очень мало хороших лабораторий», - сказал Пирс. «Если бы они могли печатать свое собственное оборудование, им не пришлось бы покидать свой дом, чтобы учиться, если они этого не хотят, и гораздо больше талантливых людей могли бы внести свой вклад в экспериментальную науку. У нас могло бы быть действительно глобальное научное сообщество».
Но для Пирса, пожалуй, самое лучшее в 3D-печати с открытым исходным кодом - это часть с открытым исходным кодом. Производители, как называют поклонников 3D-принтеров, не только используют проекты, размещенные в Интернете. Они также публикуют свои собственные и оставляют отзывы. «Это создает положительную научную карму», - сказал он. «Вы можете делиться своими идеями и получать помощь от сообщества, и это очень ускоряет работу.
"Лаборатория с открытым исходным кодом" написана для широкой аудитории, от новичков до тех, кто "един с силой открытого исходного кода", кто может пропустить вводный материал и сразу приступить к работе, печатая собственное оборудование.
В конце раздела «Благодарности» Пирс предостерегает читателя не полагаться слишком сильно на существующие проекты. Весь смысл печати с открытым исходным кодом заключается в том, чтобы присоединиться к сообществу и делиться, делиться, делиться. «Если аппаратное обеспечение недостаточно хорошее для вас или вашей лаборатории, помните, что оно бесплатное, так что перестаньте ныть и сделайте его лучше!»