TEDxVienna
Klaus Stadlmann: The world's smallest 3D printer
Filmed:
Readability: 3.4
370,516 views
What could you do with the world’s smallest 3D printer? Klaus Stadlmann demos his tiny, affordable printer that could someday make customized hearing aids -- or sculptures smaller than a human hair.
(Filmed at TEDxVienna.)
Klaus Stadlmann - Engineer
Klaus Stadlmann was pursuing his PhD at Vienna's Technical University when a broken laser system gave him some unexpected free time to think. Instead of working on his thesis, he decided to build the world's smallest 3D printer. Full bio
Klaus Stadlmann was pursuing his PhD at Vienna's Technical University when a broken laser system gave him some unexpected free time to think. Instead of working on his thesis, he decided to build the world's smallest 3D printer. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:47
Hello everybody,
thanks for having me today.
thanks for having me today.
0
1442
2550
Привет всем, спасибо за приглашение.
00:50
I'm a little bit injured,
1
4460
1405
У меня небольшое ранение,
00:51
but it takes more than a car
to stop me from talking to you.
to stop me from talking to you.
2
5889
3292
но чтобы меня остановить,
потребуется больше, чем машина.
потребуется больше, чем машина.
00:55
(Laughter)
3
9205
2516
(Смех)
00:57
(Applause)
4
11745
3167
(Аплодисменты)
01:00
Maybe a tank?
5
14936
1272
Может быть, танк?
Сегодня я хочу поговорить о микропринтере,
01:04
So today, I want to talk
about the microprinter,
about the microprinter,
6
18919
3101
01:08
about my work, how everything started,
7
22044
2794
о моей работе, о том, как всё началось,
01:10
what was my motivation to build
the smallest 3-D printer in the world.
the smallest 3-D printer in the world.
8
24862
5721
о том, что побудило меня создать
самый маленький 3D-принтер в мире.
самый маленький 3D-принтер в мире.
01:16
Let's start with my daily business.
9
30607
3319
Начнём с моей повседневной работы.
01:19
So, my normal working field is called
two-photon polymerization.
two-photon polymerization.
10
33950
4331
Область моей деятельности называется
«двухфотонная полимеризация».
«двухфотонная полимеризация».
01:25
It sounds very nerdy, it is very nerdy.
11
39111
3258
Звучит нудно,
да и в действительности это нудно.
да и в действительности это нудно.
01:28
(Laughter)
12
42393
1319
(Смех)
01:30
What do you need for making this stuff?
13
44465
3336
Что нужно для создания такой штуковины?
01:33
You need a complex laser system,
14
47825
2200
Нужна сложная лазерная система,
01:36
a so-called femtosecond laser system,
15
50049
2318
так называемая фемтосекундная
лазерная система,
лазерная система,
01:38
which you focus onto a very tiny spot --
very, very, very tiny --
very, very, very tiny --
16
52391
5463
которая фокусируется
в очень-очень маленькую точку,
в очень-очень маленькую точку,
01:43
and this is a very expensive,
not very durable laser system. (Laughs)
not very durable laser system. (Laughs)
17
57878
5693
она очень дорога,
но не очень надёжна. (Смех)
но не очень надёжна. (Смех)
01:50
And on the other hand, you need
a very complex positioning system.
a very complex positioning system.
18
64264
4189
Также нужна очень сложная
позиционная система.
позиционная система.
01:54
We call it "Agathe,"
because it's very heavy,
because it's very heavy,
19
68477
3587
Мы зовём её «Агата»,
потому что она очень тяжёлая,
потому что она очень тяжёлая,
01:58
and we thought Agathe was a nice name.
20
72088
2305
и мы подумали, что Агата — прекрасное имя.
02:00
(Laughter)
21
74417
1150
(Смех)
02:02
And, well, you need this system
to move the laser through,
to move the laser through,
22
76757
3441
Эта система нужна для перемещения лазера,
02:06
for example, at the very accurate
level, about 200 nanometers,
level, about 200 nanometers,
23
80222
3881
например, она может подвинуться
на 200 нанометров,
на 200 нанометров,
02:10
so very accurate.
24
84127
1159
она очень точная.
02:11
And, well, what can you do with that?
25
85310
2483
Так что же можно с этим сделать?
02:13
You can do things
that you cannot see with your eyes.
that you cannot see with your eyes.
26
87817
3307
Можно делать то,
что нельзя увидеть невооружённым глазом.
что нельзя увидеть невооружённым глазом.
02:17
So you can print out whatever you want,
27
91148
2368
Можно напечатать что угодно:
02:19
you can print out a tower bridge,
you can print out Agathe's husband ...
you can print out Agathe's husband ...
28
93540
4319
Тауэрский мост, мужа Агаты ...
02:24
(Laughter)
29
98343
1968
(Смех)
02:27
OK, but, what makes it so mind-blowing?
30
101145
6065
Хорошо, так что же самое
сногсшибательное?
сногсшибательное?
02:33
You maybe notice this scale bar,
and it's 100 microns for the tower bridge
and it's 100 microns for the tower bridge
31
107234
6376
Обратите внимание на масштаб:
длина Тауэрского моста — 200 микронов,
длина Тауэрского моста — 200 микронов,
02:39
and 20 microns for the fat man.
32
113634
2383
толстяка — 20 микронов.
02:42
For comparison, the diameter
of a human hair is around 50 microns.
of a human hair is around 50 microns.
33
116041
4631
Для сравнения, диаметр человеческих волос
составляет около 50 микронов.
составляет около 50 микронов.
02:46
So these objects are like
a dust particle or even smaller,
a dust particle or even smaller,
34
120696
5258
Эти объекты размером
как пылинки, или даже меньше,
как пылинки, или даже меньше,
02:51
so you can hardly see them.
35
125978
2760
так что их почти не видно.
02:55
What you can also do
and what we are also working on
and what we are also working on
36
129551
4245
Также можно делать то,
над чем мы сейчас работаем, —
над чем мы сейчас работаем, —
02:59
is improving the system,
improving the resins,
improving the resins,
37
133820
4088
это улучшение системы,
улучшение состава смол,
улучшение состава смол,
03:03
the material we use for catching
a worm or something else.
a worm or something else.
38
137932
5605
вещества для поимки
червей в смоле и чего-то ещё.
червей в смоле и чего-то ещё.
03:09
Inside the resin, we move the laser
through the resin, it gets polymerized,
through the resin, it gets polymerized,
39
143561
5330
Мы передвигаем лазер по смоле,
она полимеризуется,
она полимеризуется,
03:14
and we catch a living animal,
40
148915
2814
и мы ловим живой организм,
03:17
here, a special worm.
41
151753
1694
в данном случае, особого червя.
03:19
What we're trying to do,
or what the next step would be,
or what the next step would be,
42
153471
3811
Нашим следующим шагом будет
03:23
is to make biocompatible polymers
and maybe to write some things
and maybe to write some things
43
157306
6568
создание биосовместимых полимеров
для написания чего-нибудь
для написания чего-нибудь
03:29
inside your body
or inside the body of a worm,
or inside the body of a worm,
44
163898
3252
внутри человеческого тела или тела червя,
03:33
or to attach cells
to our structures, and so on.
to our structures, and so on.
45
167174
4905
или для присоединения клеток
к нашим тканям.
к нашим тканям.
03:38
But, OK, that's my normal working field.
46
172103
3134
Ну да ладно,
это — область моей деятельности.
это — область моей деятельности.
03:41
Today I want to tell the story
behind the microprinter.
behind the microprinter.
47
175261
4418
Сегодня я хочу поговорить
об истории моего микропринтера.
об истории моего микропринтера.
03:45
What was my motivation?
48
179703
1735
Что меня подвигло?
03:47
Well, everything started
on Monday morning, 6:30.
on Monday morning, 6:30.
49
181462
4539
Всё началось утром в понедельник, в 6:30.
03:52
OK, that's a lie. Maybe it was 10 o'clock.
50
186025
3198
Ладно, может, я приврал.
Было, скорее, 10 часов.
Было, скорее, 10 часов.
03:55
(Laughter)
51
189247
1017
(Смех)
03:56
I went to my laser lab, which is located
near Karlsplatz, in Freihaus,
near Karlsplatz, in Freihaus,
52
190288
4967
Я направился в свою лабораторию,
расположенную рядом с Карсплацем,
расположенную рядом с Карсплацем,
04:01
at the Vienna University of Technology.
53
195279
2430
в Венском техническом университете.
04:03
I went in, and I saw
that this laser system was broken,
that this laser system was broken,
54
197733
3964
Я зашёл внутрь и увидел,
что лазерная система была сломана,
что лазерная система была сломана,
04:07
and I tried to fix it.
55
201721
1323
и попытался её починить.
04:09
It took me half a day, several hours.
56
203068
3442
Заняло у меня полдня, несколько часов.
04:12
Then I noticed, OK, there is a major
issue with the pump source.
issue with the pump source.
57
206534
4280
Позже я заметил, что генератор накачки
был неисправен.
был неисправен.
04:16
I cannot fix that myself; we have to call
the service technician.
the service technician.
58
210838
3392
Сам я такое починить не могу;
пришлось звать специалиста.
пришлось звать специалиста.
04:20
And from that point on,
I noticed I had time to think.
I noticed I had time to think.
59
214254
3487
Тогда я понял,
что у меня было время подумать.
что у меня было время подумать.
04:23
So I thought, "What to do now?
Maybe start to write my PhD thesis."
Maybe start to write my PhD thesis."
60
217765
4357
Я подумал: «Что теперь?
Может, начать писать докторскую?»
Может, начать писать докторскую?»
04:28
(Laughter)
61
222146
2313
(Смех)
04:30
No, no, not a good idea at all.
62
224483
2489
Нет, нет, это плохая идея.
04:32
So I started thinking, maybe
write a scientific paper.
write a scientific paper.
63
226996
4592
Так что я начал думать,
может, написать научный доклад?
может, написать научный доклад?
04:37
Not a good idea at all.
64
231612
1532
Плохая идея.
04:39
And then, on Saturday,
after a week of thinking,
after a week of thinking,
65
233168
3922
Позже, в субботу, после недели раздумий,
04:43
I came up with the idea
66
237114
1366
мне в голову пришла идея
04:44
to build the smallest
3-D microprinter in the world.
3-D microprinter in the world.
67
238504
3120
создать самый маленький
3D-микропринтер в мире.
3D-микропринтер в мире.
04:47
(Laughter)
68
241648
1375
(Смех)
04:49
Or, the smallest 3-D printer in the world.
69
243047
2275
Или самый маленький 3D-принтер в мире.
04:51
(Applause)
70
245346
3373
(Аплодисменты)
04:56
So I called my professor
and told him about it.
and told him about it.
71
250390
4022
Я позвонил своему профессору
и рассказал ему об идее.
и рассказал ему об идее.
«Давайте сделаем эту штуку!
У меня есть время. Вы не против?»
У меня есть время. Вы не против?»
05:00
"Hey, let's build the thing!
I have time. Is it OK?"
I have time. Is it OK?"
72
254436
2733
05:03
"Go ahead, build it."
73
257193
1159
«Вперёд, делай».
05:04
And so I went to the university,
and from that point on,
and from that point on,
74
258376
3437
Так что я пошёл в университет,
и с того момента
и с того момента
05:07
I just put everything out of my brain
inside the computer
inside the computer
75
261837
3255
я записывал на компьютер
всё, что приходило на ум,
всё, что приходило на ум,
05:11
to make this CAD construction
of the whole thing.
of the whole thing.
76
265116
3471
чтобы создать CAD-конструкцию
всего принтера.
всего принтера.
05:14
And after a few months,
we had the first test run with the system.
we had the first test run with the system.
77
268611
5259
Через несколько месяцев
мы провели первый тестовый запуск системы.
мы провели первый тестовый запуск системы.
05:19
It worked brilliantly
from the first test on,
from the first test on,
78
273894
4301
Всё шло гладко с самого первого испытания,
05:24
and it had the same resolution
as systems which cost 60,000 euros,
as systems which cost 60,000 euros,
79
278219
5317
разрешение принтера было такое же,
как у аналога за 60 000 евро,
как у аналога за 60 000 евро,
05:29
and we only spent 1,500 euros
for the system,
for the system,
80
283560
4080
хотя на наш мы потратили всего 1 500 евро,
05:33
not including my salary,
81
287664
3956
не считая моей зарплаты,
05:37
but that wouldn't add so much on its own.
82
291644
2711
но она не настолько большая,
чтобы сыграть какую-то роль.
чтобы сыграть какую-то роль.
05:40
(Laughter)
83
294379
1418
(Смех)
05:41
OK, how does this work?
84
295821
1818
Так как же работает принтер?
05:43
I brought you a video
85
297663
1501
Я принёс видео —
05:45
where you can see how you can put
in your three-dimensional file.
in your three-dimensional file.
86
299188
4865
можно увидеть, как добавлять свой 3D-файл.
05:50
This video was produced
by a friend of mine, Junior Veloso.
by a friend of mine, Junior Veloso.
87
304077
5083
Это видео было записано моим другом,
Джуниором Велозо.
Джуниором Велозо.
05:55
And you can see, you have
a set stage which moves up.
a set stage which moves up.
88
309184
3766
Как видите, есть платформа,
которая поднимается.
которая поднимается.
05:58
And under the set stage,
there is a liquid,
there is a liquid,
89
312974
2509
А под ней жидкость,
06:01
which gets solidified by the light.
90
315507
3004
затвердевающая от света.
06:04
And slice by slice, you create the model,
91
318535
5065
Слой за слоем, модель создаётся
06:09
so you really pull it out of the liquid.
92
323624
5962
и затем вынимается из жидкости.
06:16
And it just depends
on how big your model is.
on how big your model is.
93
330091
3510
Скорость зависит от величины модели.
06:19
Maybe you have 100 slices,
1,000 or 10,000 slices.
1,000 or 10,000 slices.
94
333625
3935
Может, у вас 100 слоёв,
1 000 или 10 000 слоёв.
1 000 или 10 000 слоёв.
06:23
So that's how it works.
95
337584
2635
Так это и работает.
06:26
Of course, this is a much bigger machine
than the microprinter,
than the microprinter,
96
340243
3299
Эта машина гораздо больше по размеру,
чем микропринтер,
чем микропринтер,
06:29
but it uses more or less
the same principles,
the same principles,
97
343566
2615
однако она работает по похожим принципам,
06:32
so that's what I want to show you.
98
346205
2220
поэтому мы её показали.
06:34
At the end, this head, this alien head,
99
348449
3272
В конце эта голова, голова пришельца,
06:37
is attached to the building platform,
100
351745
2161
присоединяется к платформе,
06:39
and when the process is done,
you just simply have to break the head
you just simply have to break the head
101
353930
6208
и когда процесс завершён,
остаётся лишь отломать голову
остаётся лишь отломать голову
06:46
from the support structure you need,
102
360162
2738
от платформы,
06:48
and then everything is ready.
103
362924
2114
и тогда всё готово.
06:51
So.
104
365843
1390
Так.
06:54
OK, but what does
the microprinter look like?
the microprinter look like?
105
368663
3295
Ладно, но как же выглядит
микропринтер?
микропринтер?
06:57
Well, maybe some of you
have already seen this picture.
have already seen this picture.
106
371982
3438
Может быть, некоторые из вас
уже видели эту картинку.
уже видели эту картинку.
07:01
I also brought it to you in person,
so I want to kindly introduce you
so I want to kindly introduce you
107
375444
5237
Я также принёс вам сам принтер,
позвольте представить вам
позвольте представить вам
07:06
to the 3-D microprinter,
which looks like this.
which looks like this.
108
380705
2950
3D-микропринтер, он выглядит вот так.
07:09
So it's very small,
it's really a desktop version.
it's really a desktop version.
109
383679
4073
Он очень маленький,
это настольный вариант.
это настольный вариант.
07:13
It's a really affordable system.
110
387776
1890
Он недорогой.
07:15
And we are really proud of it,
actually, and --
actually, and --
111
389690
4263
Мы очень гордимся им, и...
07:19
(Laughter)
112
393977
2000
(Смех)
07:23
And you have this tiny little system;
there are bigger ones.
there are bigger ones.
113
397006
5718
Есть такая маленькая система,
есть побольше.
есть побольше.
07:28
What can you do
with a cheap, affordable system?
with a cheap, affordable system?
114
402748
2617
Что можно сделать с такой маленькой,
доступной системой?
доступной системой?
07:31
For example, you all know
these hearing aids?
these hearing aids?
115
405389
4726
Например, знаете ли вы
о слуховых аппаратах?
о слуховых аппаратах?
07:36
They have to be produced
individually for each person,
individually for each person,
116
410139
4353
Их делают индивидуально
для каждого человека,
для каждого человека,
07:40
so this is a perfect example
117
414516
1701
так что они — идеальный пример
07:42
for using this technology
to create the shell for a hearing aid.
to create the shell for a hearing aid.
118
416241
4556
применения этой технологии
для создания корпуса слухового аппарата.
для создания корпуса слухового аппарата.
07:47
Normally, you go to the store,
they scan your ear,
they scan your ear,
119
421847
2829
Обычно, когда приходишь в магазин,
они сканируют твоё ухо,
они сканируют твоё ухо,
07:50
they send the data
to Germany via email, and --
to Germany via email, and --
120
424700
4336
посылают данные в Германию
по электронной почте, и...
по электронной почте, и...
07:55
(Laughter)
121
429060
1693
(Смех)
07:56
and then they print it out with a --
122
430777
2277
И затем распечатывают с помощью...
07:59
(Applause)
123
433078
1006
(Аплодисменты)
08:00
Thank you.
124
434108
1341
Спасибо.
08:01
(Applause)
125
435473
3116
(Аплодисменты)
08:06
Then they print it out with a big machine,
126
440894
2261
С помощью большой машины,
08:09
and then, when it's ready
to send back to Vienna
to send back to Vienna
127
443179
3542
и потом, когда корпус готов
к отправке обратно в Вену
к отправке обратно в Вену
08:12
or wherever you are --
128
446745
1499
или куда-то ещё —
08:15
via post --
129
449284
1168
по почте —
потом они вставляют внутрь электронику.
08:17
then they put in the electronics.
130
451249
1789
08:19
When you have a microprinter
in your store,
in your store,
131
453062
2377
Если в магазине будет микропринтер,
08:21
you can go to the store,
132
455463
2064
можно будет прийти туда,
08:23
they scan your ear,
133
457551
1565
отсканировать ухо,
08:25
they just press "Print,"
134
459140
2864
им только нужно будет нажать на «Печать»,
08:28
the 3-D model gets sliced,
135
462028
3446
3D-модель распечатывается,
08:31
and you can go for a coffee,
136
465498
1643
можно пойти выпить кофе,
08:33
you can go to the university,
whatever you want,
whatever you want,
137
467165
3300
в университет, да куда угодно,
08:36
and instead of five days, you can have
your ear shell or your hearing aid
your ear shell or your hearing aid
138
470489
5547
и вместо пяти дней, корпус слухового
аппарата или сам аппарат
аппарата или сам аппарат
08:42
in just one day.
139
476060
2536
будет у вас сегодня.
08:45
And that is an example
of how these tiny little machines
of how these tiny little machines
140
479065
4288
Это лишь один пример того,
08:49
or other cheap 3-D printers
could change our everyday lives.
could change our everyday lives.
141
483377
4520
как эти и другие дешёвые 3D-принтеры
могут изменить нашу жизнь.
могут изменить нашу жизнь.
08:54
So thank you very much,
142
488539
1245
Большое спасибо вам всем,
08:55
and start printing whatever
you want, whatever you need.
you want, whatever you need.
143
489808
4047
начните распечатывать
всё что угодно и всё что нужно.
всё что угодно и всё что нужно.
08:59
(Applause)
144
493879
2030
(Аплодисменты)
ABOUT THE SPEAKER
Klaus Stadlmann - EngineerKlaus Stadlmann was pursuing his PhD at Vienna's Technical University when a broken laser system gave him some unexpected free time to think. Instead of working on his thesis, he decided to build the world's smallest 3D printer.
Why you should listen
Klaus Stadlmann graduated from the Technical University of Vienna with a degree in Industrial Engineering. While pursuing his PhD at the Institute of Material Sciences and Technologies at Vienna's Technical University, Klaus led the project to develop the world's smallest 3D printer.
Klaus Stadlmann | Speaker | TED.com