В наши дни технология 3D проникает в различные сферы. Мы уже знаем о 3D телевизорах, 3D видео и кинотеатрах, в которых картинка демонстрируется в трехмерном измерении. Некоторое время назад появились и принтеры, способные создавать трехмерные изображения. А теперь потребителям во всем мире стали доступны 3D ручки, с помощью которых можно буквально рисовать в воздухе.

Принцип работы таких ручек аналогичен тому, что заложен в 3D принтерах, однако 3D ручки гораздо дешевле и не требуют подключения к ПК. Вместо «чернил» здесь используется АBS-пластик, который при выходе из «пера» мгновенно затвердевает. 3D ручкам пророчат большое будущее, ведь каждый из нас когда-либо мечтал о том, чтобы нарисованное на бумаге изображение сразу же принимало объемную форму. Благодаря 3D ручкам это стало реальностью.

3Doodler – первая в мире 3D ручка

В феврале 2013 года на Kickstarter дизайн-студия Wobbleworks презентовала свою инновационную разработку – компактную, легкую и удобную 3D ручку, которая должна была, по задумке ее создателей, стать альтернативой громоздким и еще пока не самым простым в использовании 3D принтерам. По словам разработчика Питера Дилворса, они попытались создать устройство для трехмерной печати, которое бы позволяло человеку создать объемный объект без предварительной подготовки. Новинка получила название 3Doodler.

Эта уникальная ручка, с помощью которой можно писать пластиковой нитью в воздухе или на поверхности. Разумеется, она сразу же привлекла внимание пользователей. Компания-разработчик предложила за свое творение (с набором цветных пластиковых стержней) цену в 75 долларов. Буквально за несколько дней на Kickstarter 3D ручка собрала достаточную сумму для реализации проекта. Общая же сумма средств, собранная во время этой компании, превысила отметку в два миллиона долларов.

Как выглядит 3D ручка

3Doodler
3Doodler

Главное предназначение ручки 3Doodler – это рисование разноцветных трехмерных физических  объектов. По сути, это 3D принтер, выполненный в форме обычной ручки или маркера. Конечно, 3Doodler чуть толще и тяжелее обычных ручек, однако она все равно достаточно компактная и легкая (200 грамм). Ее можно спокойно положить в сумку или карман. Внизу пластмассовой конструкции находится металлическое сопло, которое напоминает пишущую часть шариковой ручки. Именно отсюда выходит расплавленный пластик.

На корпусе ручки располагается кнопка вкл/выкл, которая также является и переключателем режимов. Режим работы 3D ручки зависит от типа пластика, который будет использоваться при рисовании. В частности, упомянутый выше ABS-пластик лучше подходит для рисования трехмерных объектов в воздухе, а PLA рекомендуется применять для «печати» на разных поверхностях.

Также пользователю предлагается две кнопки, регулирующие скорость подачи пластика. Медленный режим – оптимален для рисования в воздухе, более быстрый – для рисования по поверхности. На корпусе ручки также имеется индикатор, показывающий готовность устройства к работе. Красный огонек — устройство еще разогревается, синий индикатор говорит, что можно рисовать в режиме ABS-пластика, а зеленый – в режиме PLA. Для установки пластиковых прутков на корпусе ручки предусмотрено специальное гнездо. Самой же выделяющейся частью этого компактного устройства является вентилятор, который обеспечивает быстрое охлаждение пластика, как только он покидает кончик ручки. 3Doodler действует от электросети.

Как она работает

В 3D ручке используется тот же принцип, что и в современных принтерах, способных воспроизводить объемные предметы. Внутри ручки размещаются пластиковые стержни. Под воздействием высокой температуры (270 градусов) пластик начинает плавиться и выходит в жидком состоянии через небольшое отверстие. Он выходит наружу в виде тонкой полоски и затвердевает буквально за несколько секунд, благодаря чему пользователь может рисовать прочные объемные объекты. Быстрому охлаждению пластика способствует небольшой вентилятор. Таким образом, для полноценной работы устройства не нужно ничего, кроме электрической розетки и пластика.

Правда, перед началом использования 3D ручке потребуется несколько минут для разогрева. После того, как световой индикатор показал готовность устройства к работе, в ручку вставляют пластиковый стержень нужного типа и цвета, и далее можно приступать к рисованию. Расплавленный пластик начинает выходить из кончика ручки, и тут все зависит уже от умелых действий и фантазии пользователя. Гаджет может рисовать не только на бумаге, но и на дереве, картоне, том же пластике или любой другой ровной поверхности. С помощью ручки можно создавать объемные предметы или рисунки, при этом со стороны будет казаться, что человек буквально рисует по воздуху.

Нужно отметить, что процесс рисования ручкой сопровождается достаточно громкими звуками. 3Doodler жужжит, вибрирует и нагревается. Звуки могут раздражать, так что есть смысл рисовать в наушниках. Сам же процесс рисования вызывает ассоциации с использованием клеевого пистолета. Некоторое время нужно потратить на привыкание к пользованию 3D ручкой – только после этого у человека начнут получаться более-менее осмысленные творения. Но освоить ручку довольно просто. За один – два часа работы можно полностью привыкнуть к скорости подачи пластика и научиться  рисовать простые объемные фигурки.

А вот для создания более сложных объектов требуется практика. Нужно иметь в виду, что пластиковые стержни достаточно быстро заканчиваются. Приходится постоянно пополнять запасы расходного материала. После часа активного использования ручка может сильно нагреться, так что придется сделать перерыв. В комплект поставки входит два набора пластиковых стержней различного цвета. Хотя 3D ручка и является безопасной в использовании, все же это не игрушка, поэтому ее лучше не давать в руки детям младше 12 лет.

«Чернила» для 3D ручки

festiveshimmeРучка использует ABS или PLA-пластик – такой же, который применяется во многих 3D принтерах. ABS относится к наиболее распространенному типу пластика, он делается из нефтепродуктов и применяется в большинстве тех пластиковых предметов, которые окружают нас в повседневной жизни. Его и значительно легче купить. Что касается PLA-пластика, то он изготавливается из кукурузы и принадлежит к категории «биопластика». Он отличается более низкой температурой плавления. Начинать рисовать рекомендуется с ABS-пластика, а затем уже переходить к более пластичному и податливому пластику PLA. Пластиковые стержни имеют диаметр всего три миллиметра. Их использование безопасно в домашних условиях и не наносит вреда здоровью.

Что можно рисовать 3D ручкой

3Doodler предоставляет возможность выводить пластиком линии в различных направлениях с самыми разнообразными изгибами и искривлениями. Объекты, воспроизводимые с помощью 3D ручки, чем-то напоминают проволочные структуры. С помощью 3Doodler можно рисовать базовые трехмерные объекты, создавать элементы орнамента и украшения, предметы декоративного искусства, изготавливать интересные чехлы для мобильных устройств или детали Lego для детей. Научиться рисовать простые трехмерные объекты, в принципе, несложно.

Маска "нарисованная"  3doodler
Маска «нарисованная» 3doodler 3doodler

А вот для создания более интересных и сложных трехмерных структур разработчики предлагают использовать готовые шаблоны, которые планируется выкладывать на сайте http://www.the3doodler.com/. Например, если человек захочет создать трехмерную модель Эйфелевой башни из пластика, он может скачать готовый шаблон, распечатать его на домашнем принтере и, следуя подробным указаниям, создать пластиковые детали для их последующего объединения в эффектную 3D модель.

LIX – миниатюрная 3D ручка

Естественно, успех 3Doodler не могли оставить без внимания другие компании. Сначала появилось несколько китайских аналогов ручки 3Doodler, а в апреле-мае этого года на все том же Kickstarter была запущена новая кампания по сбору средств для осуществления проекта 3D-рисующей ручки Lix от одноименной лондонской компании. В короткие сроки новая 3D-ручка собрала необходимые средства для запуска в производство. С концептуальной точки зрения, она мало чем отличается от 3Doodler. Во всяком случае, тут используется тот же принцип: расплавление и мгновенное охлаждение цветного пластика для создания прочных, объемных структур. Правда, она беспроводная и способна питаться энергией от USB-порта. При включении ручки необходимо подождать менее минуты, чтобы устройство разогрелось до нужной температуры, а затем можно приступать к рисованию.

lix 3d
lix 3d

Главное отличие новой 3D ручки от 3Doodler – это более компактные размеры. Разработчики сумели добиться уменьшения размера механических частей и обеспечения их компактного размещения относительно друг друга, без проблем для стабильного функционирования ручки. Достаточно сказать, что ручка Lix, выполненная в стильном алюминиевом корпусе, весит всего порядка 35 грамм. Размеры устройства – высота 164 мм, а диаметр 14 мм. Она позиционируется производителем как самая миниатюрная и компактная 3D ручка в мире. Lix может быть интересна дизайнерам, архитекторам, художникам и просто людям, которые любят создавать креативные рисунки.  Кстати, с помощью этой 3D ручки можно делать интересные, оригинальные детали для украшения своей повседневной одежды.

CreoPop – 3D ручка нового поколения

Более инновационное устройство предложила в этом году компания CreoPop, которая пошла несколько иным путем, чем изначальная идея 3D печати, которая связана с плавлением пластика. В этой компании определили основные проблемы существующих 3D ручек – высокая температура нагрева, что обеспечивает потенциальную опасность нагретых деталей для человека, забивание сопла и неприятный запах, который обусловлен испарениями расплавленной пластмассы. Поэтому в CreoPop решили реализовать совершенно другой принцип работы.

CreoPop
CreoPop

Итак, ключевая особенность ручки CreoPop – это применение ультрафиолетового света, который способствует быстрому отвердению жидкого материала. Источник ультрафиолетового света встроен непосредственно в корпус ручки. В качестве же расходного материала здесь используется нетоксичная, светочувствительная смола (фотополимер), которая вытекает из кончика ручки и очень быстро затвердевает под воздействием ультрафиолета. Компактная ультрафиолетовая лампа по своим свойствам аналогична солнечному свету. Таким образом, в этой ручке ничего не плавится, работа устройства не сопровождается нагревом и неприятными запахами.

Поэтому ручка CreoPop более безопасна в использовании, чем 3Doodler, ею могут пользоваться даже маленькие дети. Фотополимер хранится в специальных картриджах, при этом компания предлагает «чернила» разных цветов и типов. Например, светящиеся в темноте фотополимеры. Ресурса одного картриджа с полимером хватает на то, чтобы нарисовать 14-метровую линию диаметром три миллиметра. Ручка CreoPop беспроводная, она функционирует от аккумулятора, подзаряжающегося через USB-порт. Стоимость устройства в комплекте с пятью картриджами составляет 89 долларов. Поставки ручек CreoPop планируется начать в первой половине следующего года.

В заключение стоит отметить, что о целесообразности использования подобных 3D устройств до сих пор ходят споры. Ведь 3D ручки являются лишь аналогом 3D принтеров, с помощью которых сегодня можно уже напечатать буквально все что угодно – от украшений до оружия или даже отдельных домов. Однако стоят такие 3D принтеры существенно дороже, они занимают много свободного места и требуют настройки, работы с программным обеспечением. Так что здесь компактные 3D ручки имеют несомненное преимущество. Они наверняка заинтересуют тех пользователей, кто любит заниматься творчеством и рисованием. Они также могут помочь начинающим архитекторам и дизайнерам научиться лучше чувствовать объем. Кроме того, 3D ручка может быть прекрасным подарком для ребенка, она будет способствовать развитию его творческого мышления.