В настоящее время может показаться, что 3D-принтеры могут печатать что угодно, от полноразмерного спортивного автомобиля до продуктов. Но некоторые вещи до недавнего времени оставались недостижимыми для этой технологии, в том числе волосы, мех и другие плотные массивы деталей очень маленького размера, которые требовали затрат огромного количества времени для вычислений и первоначального конструирования, и лишь затем их можно было распечатать.

В настоящее время исследователи в медиа-лаборатории Массачусетского технологического института нашли способ обойти важный шаг дизайна в 3D-печати, быстро и эффективно моделировать и печатать тысячи похожих на волосы структур. Вместо использования обычного компьютерного автоматизированного проектирования (САПР) для моделирования тысячи отдельных волосков на компьютере – шага, который может занимать несколько часов вычислений – команда создала новую программу, которая называется «Cilllia» и позволяет пользователям определять угол, толщину, плотность и высоту тысяч волос всего за несколько минут.

С помощью нового программного обеспечения исследователи разработали массивы волосовидных структур с разрешением 50 микрон (порядок толщины человеческого волоса). Варьируя различные размеры, они разработали, а затем распечатали массивы, начиная от грубых щетинок до тонкого меха, на плоские, а также изогнутые поверхности, с помощью обычного 3D-принтера.

Может ли эта технология быть использована для печати париков и наращивания волос? Возможно, говорят исследователи. Но не это их конечная цель. Вместо этого они хотят увидеть как 3D-напечатанные волосы смогут выполнять полезные задачи, такие как зондирование, адгезия и приведение в действие.

Чтобы продемонстрировать адгезию команда распечатала массивы, которые действуют как липучки. В зависимости от угла щетинок такие поверхности могут прилипать друг к другу с различными силами. Для зондирования, исследователи напечатали небольшого пушистого кролика, оснащенного светодиодными фонариками, которые светят, когда человек гладит кролика в определенных направлениях. А чтобы увидеть как 3D-напечатанные волосы могут помочь привести в действие или перемещать объекты, команда изготовила стол, сделанный из панелей с напечатанными волосками с заданными углами и высотой. Когда небольшой источник вибрации тряс эти панели, то волоски были в состоянии переместить монеты через стол, сортируя их в зависимости от веса монет и частоты колебаний.