3D-печать домов, роботы-диагносты, космические двигатели и сверхпрочные ткани: как российские стартапы создают будущее
Успех все понимают по-разному. Для большинства это финансовое благополучие, признание и известность. Однако редакция «Техинсайдера» уверена, что настоящий успех — это когда люди придумывают и воплощают в жизнь нечто небывалое, но очень нужное, двигающее вперед прогресс. Предлагаем вашему вниманию подборку таких историй, рассказанных нам их героями. Именно эти ребята – настоящие звезды. Даже если до сих пор вы о них не слышали. Кажется, что в наши дни изобрести что-то новое могут только корпорации с их огромными финансовыми возможностями. Но жизнь свидетельствует об обратном. Главное — интеллект и желание создавать, а все остальное приложится.
Цементный муравей
Легкий строительный 3d-принтер, способный работать со сложными формами и возводить этаж за смену, сделала небольшая компания из Нижегородской области.
В строительстве 3D-принтеры появились не вчера, однако широкого распространения не получили: здесь чаще применялись портальные устройства, которые имеют ряд ограничений.
Но строительные 3D-принтеры консольного типа могут изменить тенденцию. Одно из первых таких устройств называется CemAnt: cem отсылает к цементу, а ant в переводе с английского означает «муравей». Аппарат может перемещать экструдер в трех измерениях, печатая стены сложной формы, он относительно легкий и весьма мобильный.
Генеральный директор фирмы Максим Канищев объяснил нам, как инженеры компании «Парк3Д» из Выксы пришли к такому решению и каким образом его реализовали.
От металла к бетону
«Мы выросли из кузнечного цеха, — рассказывает Максим. — С 2015 года наша команда производит металлические конструкции для торговых центров и многое другое, в том числе мы создавали городские арт-объекты. И в какой-то момент у нас появилась гениальная, как нам казалось, идея: сделать для изготовления скульптур 3D-принтер, который печатает металлом. Взять сварочный аппарат, посадить на консоль и печатать проволокой — такая технология называется Wire Arc Additive Manufacturing, WAAM. И у нас все получилось.
Сейчас мы таким способом изготавливаем и промышленные конструкции, и арт-объекты — десятки наших скульптур стоят по всей России. Но главное, мы поняли, что 3D-печать металлом — это интересно. А поскольку сложность ее весьма высока — тут и температуры, и окалина — мы неплохо разобрались в механике процесса. Мысль о создании конструкции, печатающей бетоном, появилась самым естественным образом: строители уже несколько лет жалуются на нехватку людей. Но идея создания портального 3D-принтера нас не привлекала. Недостатки таких устройств были очевидны: эти машины тяжелые и громоздкие, их установка может занимать недели, а печатать здания они могут не выше четырех этажей, да и размеры постройки в плане имеют ограничения.
Мы решили сделать маленький принтер, который будет печатать в радиусе 4 м вокруг себя. И легкий, максимум 300 кг, чтобы можно было вручную перекатывать его на колесиках или с помощью подъемного крана перемещать между этажами.
В итоге получившуюся конструкцию легко транспортировать до объекта без разборки, а на ее подготовку к запуску требуется всего час. Или, если речь идет о рое принтеров, не более четырех часов. Кстати, возможность работы роем мы закладывали изначально. Это дает и скорость — этаж за смену — и гибкость в работе».
Разработке CemAnt и его воплощению в металле посвятили два года, занимаясь этим параллельно с основным производством. Больше всего времени заняло проектирование, зато потом все технические возможности для сборки были под рукой. Только двигатели пришлось заказывать и ждать.
Смешать, не транспортировать
Важная особенность CemAnt заключается еще и в способности делать смесь непосредственно в экструдере. Это, в частности, решает вопрос быстродействия, ведь перед укладкой следующего слоя бетон должен затвердеть. Присадки, повышающие скорость застывания бетона, известны давно. Но если готовить быстросохнущую смесь заранее, при задержке в работе она может окаменеть прямо в системе подачи. А вот когда бетон замешивают в экструдере, присадки приходятся как нельзя кстати.
Благодаря компактности и мобильности CemAnt удобно использовать для возведения внутренних перегородок. Для подрядчика при блочном строительстве это всегда головная боль: нужно подавать смесь, применять ручной труд. А на рой из нескольких принтеров достаточно одного оператора, запускающего программу со смартфона или планшета.
Еще одна прелесть строительства с 3D-устройством — работа четко по проекту. Что заложено, то и получается. В том числе сложные формы: напечатать полукруглый выступ CemAnt даже проще, чем прямоугольный.
Дом за смену
Проект CemAnt уже получил признание: в 2024 году он стал победителем конкурса мэра Москвы «Новатор Москвы» в номинации «Меняющие реальность». «Мы видим огромный потенциал в этой технологии, — говорит Максим Канищев. — Она не только решает проблему нехватки кадров в отрасли, но и открывает новые возможности для архитектуры и дизайна».
Принтеры CemAnt, как и другую строительную технику, планируют либо продавать, либо сдавать в аренду — ориентировочно это будет стоить 40–50 тысяч рублей в день за единицу. Притом что роем из шести принтеров за восемь часов — одну смену — можно напечатать, например, стены одноэтажного частного дома площадью до 100 кв. м.
Трактор для трубы
Историей о том, как российский стартап создал мощных и взрывобезопасных внутритрубных роботов, с нами поделился Станислав Розанов, лидер робототехнического домена группы «Роснано», выпускник «Академии Инноваторов» и призер конкурса «Новатор Москвы» в номинации «Меняющие реальность».
Представьте, что вы ползете внутри трубы по остаткам нефтепродуктов, таща за собой тяжеленный блок с диагностическим оборудованием. Двигаться трудно, особенно когда труба поворачивает под прямым углом, но еще сложнее будет возвращаться: развернуться внутри не получится. Представили? Тогда вы понимаете, как хорошо, что для этих целей применяют роботов. Альтернативы им во внутритрубной диагностике практически нет, поэтому мировой рынок таких роботов стремительно развивается, ежегодно прирастая на 20%, и на сегодняшний день достиг уже 2 млрд долларов.
Страна победивших трубопровод
В нашей стране трубопроводов больше, чем дорог: последних, если говорить про опорную сеть, 140 тысяч км, а первых, по разным оценкам, от 270 тысяч до 2 млн км. И вся эта система требует регулярных проверок и ремонтов. Причем, если трубопровод закопан под землю или проложен под водой, это еще полбеды. Но когда он находится под сооружением, провести диагностику иначе, чем с помощью внутритрубных роботов, практически невозможно.
Впрочем, даже когда извлечение трубы не вызывает проблем, для поиска протечек с нее придется снимать защитный кожух (а он может быть, например, бетонным) и изоляцию, которая плохо отходит. Намного эффективнее запустить внутрь самоходное устройство с диагностическим блоком. Такие роботы нужны нефтяникам и газовикам, водоканалам, теплосетям, а также атомной, металлургической, химической и многим другим отраслям промышленности. В том числе для профилактической диагностики, потому что аварии способны нанести ущерб на десятки миллиардов рублей, не говоря уже о риске экологической катастрофы.