По статистике ООН в мире голодают 800 миллионов человек, большинство из них живёт в беднейших странах Африки и Азии. Гуманитарные организации всей планеты помогают нуждающимся как прямыми поставками продовольствия, так и высокотехнологичными оборудованием для местных аграриев. Но нас, конечно, интересуют не тракторы, а 3D-принтеры. А они могут помочь голодающим различными способами: от перспективной 3D-печатной еды до изготовления сельскохозяйственного инвентаря.
Альтернатива традиционной пище
Безусловно, печать продуктов на 3D-принтере — перспектива ближайшего будущего. Сегодня аддитивная еда представляет собой эксперимент по созданию новых кулинарных форм. Просто напечатать хлеб из воды и зерна не получится — напротив, в большинстве своем готовый продукт требуется уничтожить, чтобы превратить в филамент. Например, известный пищевой 3D-принтер Choc Creator создает изделия из расплавленного шоколада, а не какао-бобов. Но среди обилия устройств для элитных ресторанов встречаются проекты, которые могут стать доступной альтернативой традиционной пище.
В 2013 году Аньян Контректор из компании Systems&Materials Research Corporation создал 3D-принтер, который печатает еду из нескольких питательных компонентов. Инженер даже получил финансирование от NASA — идея могла пригодиться для изготовления космической еды. Но Контректор мыслил глобальнее. Как он представлял, в будущем на каждой кухне вместо холодильника будут стоять картриджи с жирами, белками и углеводами. Для приготовления любого блюда их нужно просто соединить в определенной последовательности и распечатать. Если бы планы кулинарного инженера реализовались, это решило проблему с тоннами испорченной еды, которая ежегодно отправляется на свалку. К сожалению, не получив ожидаемой отдачи, Контректор закрыл разработку и сосредоточился на 3D-печати пиццы.
Но его идеи вызвали всплеск интереса в научных кругах. Джозеф Кафлин, основатель и директор лаборатории AgeLab Массачусетского технологического института, подтвердил, что в перспективе продуктовые магазины станут продавать те самые пищевые картриджи. В отличие от свежих продуктов, аддитивные «сухпайки» снизят расход по транспортировке и хранению продукции — при правильном производстве картриджи смогут не портиться несколько лет.
Также 3D-принтеры будущего сделают пищу более полезной. Американский робототехник Ход Липсон уверяет, что при печати пользователь сможет настраивать содержание продукта на основе биометрических и геномных данных. Иными словами, засыпать в пищевые «чернила» медицинские препараты, витамины и пищевые добавки в соответствии со своими потребностями и рекомендациями врача.
3D-печать из насекомых
Однако главной задачей ученых в будущем станет поиск новых, нестандартных источников пищи. Предполагается, что население всего мира вырастет к 2050 году до 10 млрд человек, что потребует удвоить производство продуктов питания. В этой связи станет не до кулинарных экспериментов с шоколадом — сойдет и любая съедобная альтернатива.
Эксперты считают, что пищевые 3D-принтеры смогут печатать гидроколлоидами, то есть веществами, образующими гидрогели. Они заменят традиционные пищевые ингредиенты водорослями, ряской и насекомыми. Нидерландская организация прикладных научных исследований разработала способ 3D-печати микроводорослями и мелкими жучками — источниками белка, углеводов, пигментов и антиоксидантов. Участник проекта Кьелд ван Боммел добавил измельченный мучной хрущак в рецепт 3D-печатного печенья и даже признал готовый продукт вкусным.
Есть и более приятные идеи. Ассоциация производителей скота и мяса Австралии (MLA) представила реалистичный проект 3D-печати мяса. Организация посчитала, что продукцию животноводства можно превратить в «чернила», из которых будет печататься множество мясных блюд. В перспективе такая технология позволит использовать куски «второго сорта», а также обрезки и побочные продукты. Полученная пища станет дешевой альтернативой мясному пюре. К слову, в Германии более тысячи домов престарелых уже подают напечатанные на 3D-принтере блюда из мяса.
На помощь крестьянам пришли 3D-принтеры
Впрочем, пока ученые строят смелые предположения, аддитивные технологии более уместны при создании сельскохозяйственного инвентаря. Благодаря доступности и дешевизне пластика, 3D-печатное оборудование и инструменты распространяются среди фермеров.
Например, 3D-печать активно используется при производстве беспилотников. В развитых странах эти машины выполняют самые разнообразные функции: от слежки за кинозвездами до полива агрокультур. Итальянская компания Soleon использует 3D-печать при изготовлении дронов-уничтожителей кукурузного мотылька. Напечатанный из полиамида беспилотник оснащен настоящим биологическим оружием — колониями трихограмм. Эти насекомые уничтожают яйца и личинки мотыльков, не нанося вреда посевам кукурузы.
Кому не хватает средств даже на лопату, не говоря уже о высокотехнологичном оборудовании, вынуждены обходиться простыми инструментами. Фермеры Мьянмы — беднейшей страны в Юго-Восточной Азии — всегда использовали малоэффективный ручной труд. Студия 3D-печати из столицы Мьянмы Proximity Designs решила помочь селянам. Инженеры мастерской сконструировали систему полива растений и собрали ее из деталей, распечатанных на 3D-принтере. В частности, был напечатан насос, работающий от энергии солнца. Фермерам понравилась новая разработка — они существенно сэкономили на трудозатратах, а урожайность посевов выросла в два раза.
Аграрии всего мира постоянно зависят от погоды. Затяжной ливень или длительная засуха способы повредить или уничтожить посевы. Поэтому жизненно важно отслеживать природные капризы с помощью точных климатических прогнозов. Сотрудники Научного музея Вирджинии разработали дешевую метеостанцию, которую смогут купить жители развивающихся стран. Ученые соединили трубки ПВХ и солнечные панели с помощью деталей, распечатанных на 3D-принтере. Новая метеостанция стоит всего 400 долларов вместо аналогичных заводских устройств за 15000$. Ученые уверяют, что качество прогнозов при этом остается весьма высоким. Сообщается, что станции уже устанавливаются у фермеров разных уголков мира.
В поисках социальной миссии
Согласимся, пока некоторые проекты кажутся сырыми, как еда из жучков, или забавными, как 3D-принтер для крафтового пива. Несмотря на последние достижения в области 3D-печати пищевых продуктов, производители должны решить некоторые проблемы. В частности, 3D-принтерам для еды предстоит долгий путь от перспективных разработок до работающих машин. Как показывает практика, печать пищевых материалов гораздо сложнее с технической точки зрения, чем пластиком или металлом.
3D-печатное оборудование и инвентарь обязаны доказать свою состоятельность по сравнению с серийными аналогами. Доступная цена не должна становится причиной низкого качества товара или постоянных поломок. Обслуживание и ремонт 3D-устройств ложится на плечи инженерных специалистов, которых сложно найти в развивающихся странах.
Работы предстоит достаточно. Но за этими сложностями видно будущее — как в перспективе 3D-печать поможет миллионам нуждающихся. Технология становится массовой, когда меняет жизнь всего мира. Использование 3D-принтеров в значимых гуманитарных проектах — первый, но важный шаг аддитивных технологий в поиске своей социальной миссии.
поделиться статьей с друзьями
добавить сообщение