3D-принтеры научились печатать инструменты для микробиологов

3D-принтер Даниеля Нильсена

Еще вчера 3D-принтер был для многих устройством, которое печатает фигурки, корпуса деталей и разные полезные мелочи. Теперь шведские ученые предлагают посмотреть на него иначе: как на вполне серьезный аппарат для биофизики и микробиологии. Причем покупать промышленную установку за большие деньги для этого не требуется.

Исследователь Даниэль Нильссон с кафедры физики Университета Умео показал, что обычные потребительские 3D-принтеры способны с достаточной точностью создавать детали для сложного лабораторного оборудования. Теме аддитивной печати лабораторного оборудования посвящена докторская диссертация ученого. Текст диссертации в репозитории DiVA.

Меньше покупать и больше печатать

Проблема, которую решает Нильссон, вполне земная. Исследователям микроорганизмов нужны приборы высокой точности, однако традиционное изготовление такой техники может быть дорогим и занимать много времени. При этом биологи зачастую не имеют возможности самостоятельно менять конструкцию коммерческого оборудования под конкретный эксперимент.

3D-печать меняет правила игры. Исследователь может спроектировать нужную деталь, напечатать ее непосредственно в лаборатории, испытать, а затем при необходимости переделать. Получается своеобразный научный конструктор: не подошло — перепечатали, а не отправили заказ производителю и не стали ждать новую деталь неопределенное время.

В рамках работы были созданы инструменты для обнаружения микроорганизмов и воздействия на патогены с помощью лазера. Другой набор оборудования предназначен для выращивания и измерения свойств биопленок — слизистых структур, которые бактерии формируют на поверхностях. Такие исследования злободневны для пищевой промышленности, здравоохранения, ветеринарии, санитарно-эпидемиологической службы.

Новая технология полностью открыта для всех желающих. В диссертации приведено практическое руководство, позволяющее проектировать подобные инструменты самостоятельно и синхронизировать напечатанные детали с электроникой на базе открытых технологий.

Иными словами, речь идет не о попытке заменить лабораторный микроскоп домашним принтером. Идея гораздо практичнее: сделать часть специализированного оборудования доступной для самостоятельного изготовления и доработки.

В конечном счете исследование Нильссона ставит вопрос не столько о возможностях 3D-принтеров, сколько о доступности науки. Если нужный прибор можно относительно быстро спроектировать, напечатать и адаптировать на месте, лаборатория получает возможность подстраивать оборудование под задачу, а не наоборот.

От амфоры до космического двигателя: 3D-печать вышла за пределы сувениров

На Hi-Tech Mail уже появлялись примеры того, как аддитивные технологии превращаются из инструмента прототипирования в полноценный научный и инженерный метод.

Например, в недавнем материале рассказывалось о 3D-печати «умных» зеркал для мобильных сетей. Российские ученые использовали напечатанную из ударопрочного полистирола ячеистую структуру и медную фольгу. Такая конструкция расширила рабочий диапазон частот на 40%, а стоимость изготовления, по оценке авторов разработки, могла оказаться примерно в пять раз ниже традиционных решений.

Ближе к нынешней работе — публикация о 3D-печати деталей из сплава GRX-810, способных выдерживать температуры около 1170°C. Этот материал NASA разрабатывала для деталей авиационных и ракетных двигателей.

Еще у нас выходили материалы о другом направлении 3D-печати — биомедицинском. Например, ученые напечатали на 3D-принтере мягкого шестиногого робота, который приводится в движение воздухом, а не электричеством.

Обзор лучших 3D-принтеров 2026 года вы найдете здесь.