ABOUT THE SPEAKER
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.

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.

More profile about the speaker
Klaus Stadlmann | Speaker | TED.com
TEDxVienna

Klaus Stadlmann: The world's smallest 3D printer

Filmed:
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.)
- 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

Double-click the English transcript below to play the video.

00:47
HelloЗдравствуйте everybodyвсе,
thanksблагодаря for havingимеющий me todayCегодня.
0
1442
2550
Привет всем, спасибо за приглашение.
00:50
I'm a little bitнемного injuredпострадавший,
1
4460
1405
У меня небольшое ранение,
00:51
but it takes more than a carавтомобиль
to stop me from talkingговорящий to you.
2
5889
3292
но чтобы меня остановить,
потребуется больше, чем машина.
00:55
(LaughterСмех)
3
9205
2516
(Смех)
00:57
(ApplauseАплодисменты)
4
11745
3167
(Аплодисменты)
01:00
Maybe a tankбак?
5
14936
1272
Может быть, танк?
Сегодня я хочу поговорить о микропринтере,
01:04
So todayCегодня, I want to talk
about the microprintermicroprinter,
6
18919
3101
01:08
about my work, how everything startedначал,
7
22044
2794
о моей работе, о том, как всё началось,
01:10
what was my motivationмотивация to buildстроить
the smallestнаименьшее 3-D-D printerпринтер in the worldМир.
8
24862
5721
о том, что побудило меня создать
самый маленький 3D-принтер в мире.
01:16
Let's startНачало with my dailyежедневно businessбизнес.
9
30607
3319
Начнём с моей повседневной работы.
01:19
So, my normalнормальный workingза работой fieldполе is calledназывается
two-photonдва фотона polymerizationполимеризация.
10
33950
4331
Область моей деятельности называется
«двухфотонная полимеризация».
01:25
It soundsзвуки very nerdyвсезнайка, it is very nerdyвсезнайка.
11
39111
3258
Звучит нудно,
да и в действительности это нудно.
01:28
(LaughterСмех)
12
42393
1319
(Смех)
01:30
What do you need for makingизготовление this stuffматериал?
13
44465
3336
Что нужно для создания такой штуковины?
01:33
You need a complexсложный laserлазер systemсистема,
14
47825
2200
Нужна сложная лазерная система,
01:36
a so-calledтак называемые femtosecondфемтосекундных laserлазер systemсистема,
15
50049
2318
так называемая фемтосекундная
лазерная система,
01:38
whichкоторый you focusфокус ontoна a very tinyкрошечный spotместо --
very, very, very tinyкрошечный --
16
52391
5463
которая фокусируется
в очень-очень маленькую точку,
01:43
and this is a very expensiveдорогая,
not very durableпрочный laserлазер systemсистема. (LaughsСмеётся)
17
57878
5693
она очень дорога,
но не очень надёжна. (Смех)
01:50
And on the other handрука, you need
a very complexсложный positioningпозиционирование systemсистема.
18
64264
4189
Также нужна очень сложная
позиционная система.
01:54
We call it "AgatheАгаты,"
because it's very heavyтяжелый,
19
68477
3587
Мы зовём её «Агата»,
потому что она очень тяжёлая,
01:58
and we thought AgatheАгаты was a niceхороший nameимя.
20
72088
2305
и мы подумали, что Агата — прекрасное имя.
02:00
(LaughterСмех)
21
74417
1150
(Смех)
02:02
And, well, you need this systemсистема
to moveпереехать the laserлазер throughчерез,
22
76757
3441
Эта система нужна для перемещения лазера,
02:06
for exampleпример, at the very accurateточный
levelуровень, about 200 nanometersнанометра,
23
80222
3881
например, она может подвинуться
на 200 нанометров,
02:10
so very accurateточный.
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 cannotне могу see with your eyesглаза.
26
87817
3307
Можно делать то,
что нельзя увидеть невооружённым глазом.
02:17
So you can printРаспечатать out whateverбез разницы you want,
27
91148
2368
Можно напечатать что угодно:
02:19
you can printРаспечатать out a towerбашня bridgeмост,
you can printРаспечатать out Agathe'sАгаты husbandмуж ...
28
93540
4319
Тауэрский мост, мужа Агаты ...
02:24
(LaughterСмех)
29
98343
1968
(Смех)
02:27
OK, but, what makesмарки it so mind-blowingшокирующий?
30
101145
6065
Хорошо, так что же самое
сногсшибательное?
02:33
You maybe noticeуведомление this scaleмасштаб barбар,
and it's 100 micronsмикрон for the towerбашня bridgeмост
31
107234
6376
Обратите внимание на масштаб:
длина Тауэрского моста — 200 микронов,
02:39
and 20 micronsмикрон for the fatжир man.
32
113634
2383
толстяка — 20 микронов.
02:42
For comparisonсравнение, the diameterдиаметр
of a humanчеловек hairволосы is around 50 micronsмикрон.
33
116041
4631
Для сравнения, диаметр человеческих волос
составляет около 50 микронов.
02:46
So these objectsобъекты are like
a dustпыли particleчастица or even smallerменьше,
34
120696
5258
Эти объекты размером
как пылинки, или даже меньше,
02:51
so you can hardlyедва see them.
35
125978
2760
так что их почти не видно.
02:55
What you can alsoтакже do
and what we are alsoтакже workingза работой on
36
129551
4245
Также можно делать то,
над чем мы сейчас работаем, —
02:59
is improvingулучшение the systemсистема,
improvingулучшение the resinsсмолы,
37
133820
4088
это улучшение системы,
улучшение состава смол,
03:03
the materialматериал we use for catchingпривлекательный
a wormчервь or something elseеще.
38
137932
5605
вещества для поимки
червей в смоле и чего-то ещё.
03:09
Insideвнутри the resinсмола, we moveпереехать the laserлазер
throughчерез the resinсмола, it getsполучает polymerizedполимеризуется,
39
143561
5330
Мы передвигаем лазер по смоле,
она полимеризуется,
03:14
and we catchпоймать a livingживой animalживотное,
40
148915
2814
и мы ловим живой организм,
03:17
here, a specialособый wormчервь.
41
151753
1694
в данном случае, особого червя.
03:19
What we're tryingпытаясь to do,
or what the nextследующий stepшаг would be,
42
153471
3811
Нашим следующим шагом будет
03:23
is to make biocompatibleбиосовместимый polymersполимеры
and maybe to writeзаписывать some things
43
157306
6568
создание биосовместимых полимеров
для написания чего-нибудь
03:29
insideвнутри your bodyтело
or insideвнутри the bodyтело of a wormчервь,
44
163898
3252
внутри человеческого тела или тела червя,
03:33
or to attachприкреплять cellsячейки
to our structuresсооружения, and so on.
45
167174
4905
или для присоединения клеток
к нашим тканям.
03:38
But, OK, that's my normalнормальный workingза работой fieldполе.
46
172103
3134
Ну да ладно,
это — область моей деятельности.
03:41
TodayCегодня I want to tell the storyистория
behindза the microprintermicroprinter.
47
175261
4418
Сегодня я хочу поговорить
об истории моего микропринтера.
03:45
What was my motivationмотивация?
48
179703
1735
Что меня подвигло?
03:47
Well, everything startedначал
on Mondayпонедельник morningутро, 6:30.
49
181462
4539
Всё началось утром в понедельник, в 6:30.
03:52
OK, that's a lieложь. Maybe it was 10 o'clockчас.
50
186025
3198
Ладно, может, я приврал.
Было, скорее, 10 часов.
03:55
(LaughterСмех)
51
189247
1017
(Смех)
03:56
I wentотправился to my laserлазер labлаборатория, whichкоторый is locatedрасполагается
nearвозле KarlsplatzKarlsplatz, in FreihausFreihaus,
52
190288
4967
Я направился в свою лабораторию,
расположенную рядом с Карсплацем,
04:01
at the ViennaВена UniversityУниверситет of TechnologyТехнологии.
53
195279
2430
в Венском техническом университете.
04:03
I wentотправился in, and I saw
that this laserлазер systemсистема was brokenсломанный,
54
197733
3964
Я зашёл внутрь и увидел,
что лазерная система была сломана,
04:07
and I triedпытался to fixфиксировать it.
55
201721
1323
и попытался её починить.
04:09
It tookвзял me halfполовина a day, severalнесколько hoursчасов.
56
203068
3442
Заняло у меня полдня, несколько часов.
04:12
Then I noticedзаметил, OK, there is a majorглавный
issueвопрос with the pumpнасос sourceисточник.
57
206534
4280
Позже я заметил, что генератор накачки
был неисправен.
04:16
I cannotне могу fixфиксировать that myselfсебя; we have to call
the serviceоказание услуг technicianтехник.
58
210838
3392
Сам я такое починить не могу;
пришлось звать специалиста.
04:20
And from that pointточка on,
I noticedзаметил I had time to think.
59
214254
3487
Тогда я понял,
что у меня было время подумать.
04:23
So I thought, "What to do now?
Maybe startНачало to writeзаписывать my PhDкандидат наук thesisТезис."
60
217765
4357
Я подумал: «Что теперь?
Может, начать писать докторскую?»
04:28
(LaughterСмех)
61
222146
2313
(Смех)
04:30
No, no, not a good ideaидея at all.
62
224483
2489
Нет, нет, это плохая идея.
04:32
So I startedначал thinkingмышление, maybe
writeзаписывать a scientificнаучный paperбумага.
63
226996
4592
Так что я начал думать,
может, написать научный доклад?
04:37
Not a good ideaидея at all.
64
231612
1532
Плохая идея.
04:39
And then, on Saturdayсуббота,
after a weekнеделю of thinkingмышление,
65
233168
3922
Позже, в субботу, после недели раздумий,
04:43
I cameпришел up with the ideaидея
66
237114
1366
мне в голову пришла идея
04:44
to buildстроить the smallestнаименьшее
3-D-D microprintermicroprinter in the worldМир.
67
238504
3120
создать самый маленький
3D-микропринтер в мире.
04:47
(LaughterСмех)
68
241648
1375
(Смех)
04:49
Or, the smallestнаименьшее 3-D-D printerпринтер in the worldМир.
69
243047
2275
Или самый маленький 3D-принтер в мире.
04:51
(ApplauseАплодисменты)
70
245346
3373
(Аплодисменты)
04:56
So I calledназывается my professorпрофессор
and told him about it.
71
250390
4022
Я позвонил своему профессору
и рассказал ему об идее.
«Давайте сделаем эту штуку!
У меня есть время. Вы не против?»
05:00
"Hey, let's buildстроить the thing!
I have time. Is it OK?"
72
254436
2733
05:03
"Go aheadвпереди, buildстроить it."
73
257193
1159
«Вперёд, делай».
05:04
And so I wentотправился to the universityУниверситет,
and from that pointточка on,
74
258376
3437
Так что я пошёл в университет,
и с того момента
05:07
I just put everything out of my brainголовной мозг
insideвнутри the computerкомпьютер
75
261837
3255
я записывал на компьютер
всё, что приходило на ум,
05:11
to make this CADCAD constructionстроительство
of the wholeвсе thing.
76
265116
3471
чтобы создать CAD-конструкцию
всего принтера.
05:14
And after a fewмало monthsмесяцы,
we had the first testконтрольная работа runбег with the systemсистема.
77
268611
5259
Через несколько месяцев
мы провели первый тестовый запуск системы.
05:19
It workedработал brilliantlyблестяще
from the first testконтрольная работа on,
78
273894
4301
Всё шло гладко с самого первого испытания,
05:24
and it had the sameодна и та же resolutionразрешающая способность
as systemsсистемы whichкоторый costСтоимость 60,000 eurosевро,
79
278219
5317
разрешение принтера было такое же,
как у аналога за 60 000 евро,
05:29
and we only spentпотраченный 1,500 eurosевро
for the systemсистема,
80
283560
4080
хотя на наш мы потратили всего 1 500 евро,
05:33
not includingв том числе my salaryзарплата,
81
287664
3956
не считая моей зарплаты,
05:37
but that wouldn'tне будет addДобавить so much on its ownсвоя.
82
291644
2711
но она не настолько большая,
чтобы сыграть какую-то роль.
05:40
(LaughterСмех)
83
294379
1418
(Смех)
05:41
OK, how does this work?
84
295821
1818
Так как же работает принтер?
05:43
I broughtпривел you a videoвидео
85
297663
1501
Я принёс видео —
05:45
where you can see how you can put
in your three-dimensionalтрехмерный fileфайл.
86
299188
4865
можно увидеть, как добавлять свой 3D-файл.
05:50
This videoвидео was producedпроизведенный
by a friendдруг of mineмой, Juniorюниор VelosoВелозу.
87
304077
5083
Это видео было записано моим другом,
Джуниором Велозо.
05:55
And you can see, you have
a setзадавать stageсцена whichкоторый movesдвижется up.
88
309184
3766
Как видите, есть платформа,
которая поднимается.
05:58
And underпод the setзадавать stageсцена,
there is a liquidжидкость,
89
312974
2509
А под ней жидкость,
06:01
whichкоторый getsполучает solidifiedзатвердевает by the lightлегкий.
90
315507
3004
затвердевающая от света.
06:04
And sliceкусочек by sliceкусочек, you createСоздайте the modelмодель,
91
318535
5065
Слой за слоем, модель создаётся
06:09
so you really pullвытащить it out of the liquidжидкость.
92
323624
5962
и затем вынимается из жидкости.
06:16
And it just dependsзависит
on how bigбольшой your modelмодель is.
93
330091
3510
Скорость зависит от величины модели.
06:19
Maybe you have 100 slicesломтики,
1,000 or 10,000 slicesломтики.
94
333625
3935
Может, у вас 100 слоёв,
1 000 или 10 000 слоёв.
06:23
So that's how it worksработает.
95
337584
2635
Так это и работает.
06:26
Of courseкурс, this is a much biggerбольше machineмашина
than the microprintermicroprinter,
96
340243
3299
Эта машина гораздо больше по размеру,
чем микропринтер,
06:29
but it usesиспользования more or lessМеньше
the sameодна и та же principlesпринципы,
97
343566
2615
однако она работает по похожим принципам,
06:32
so that's what I want to showпоказать you.
98
346205
2220
поэтому мы её показали.
06:34
At the endконец, this headглава, this alienинопланетянин headглава,
99
348449
3272
В конце эта голова, голова пришельца,
06:37
is attachedприложенный to the buildingздание platformПлатформа,
100
351745
2161
присоединяется к платформе,
06:39
and when the processобработать is doneсделанный,
you just simplyпросто have to breakломать the headглава
101
353930
6208
и когда процесс завершён,
остаётся лишь отломать голову
06:46
from the supportподдержка structureсостав you need,
102
360162
2738
от платформы,
06:48
and then everything is readyготов.
103
362924
2114
и тогда всё готово.
06:51
So.
104
365843
1390
Так.
06:54
OK, but what does
the microprintermicroprinter look like?
105
368663
3295
Ладно, но как же выглядит
микропринтер?
06:57
Well, maybe some of you
have alreadyуже seenвидели this pictureкартина.
106
371982
3438
Может быть, некоторые из вас
уже видели эту картинку.
07:01
I alsoтакже broughtпривел it to you in personчеловек,
so I want to kindlyлюбезно introduceвводить you
107
375444
5237
Я также принёс вам сам принтер,
позвольте представить вам
07:06
to the 3-D-D microprintermicroprinter,
whichкоторый looksвыглядит like this.
108
380705
2950
3D-микропринтер, он выглядит вот так.
07:09
So it's very smallмаленький,
it's really a desktopрабочий стол versionверсия.
109
383679
4073
Он очень маленький,
это настольный вариант.
07:13
It's a really affordableдоступный systemсистема.
110
387776
1890
Он недорогой.
07:15
And we are really proudгордый of it,
actuallyна самом деле, and --
111
389690
4263
Мы очень гордимся им, и...
07:19
(LaughterСмех)
112
393977
2000
(Смех)
07:23
And you have this tinyкрошечный little systemсистема;
there are biggerбольше onesте,.
113
397006
5718
Есть такая маленькая система,
есть побольше.
07:28
What can you do
with a cheapдешево, affordableдоступный systemсистема?
114
402748
2617
Что можно сделать с такой маленькой,
доступной системой?
07:31
For exampleпример, you all know
these hearingслух aidsвспомогательные средства?
115
405389
4726
Например, знаете ли вы
о слуховых аппаратах?
07:36
They have to be producedпроизведенный
individuallyв отдельности for eachкаждый personчеловек,
116
410139
4353
Их делают индивидуально
для каждого человека,
07:40
so this is a perfectидеально exampleпример
117
414516
1701
так что они — идеальный пример
07:42
for usingс помощью this technologyтехнологии
to createСоздайте the shellоболочка for a hearingслух aidпомощь.
118
416241
4556
применения этой технологии
для создания корпуса слухового аппарата.
07:47
NormallyКак обычно, you go to the storeмагазин,
they scanсканирование your earухо,
119
421847
2829
Обычно, когда приходишь в магазин,
они сканируют твоё ухо,
07:50
they sendОтправить the dataданные
to GermanyГермания viaс помощью emailЭл. адрес, and --
120
424700
4336
посылают данные в Германию
по электронной почте, и...
07:55
(LaughterСмех)
121
429060
1693
(Смех)
07:56
and then they printРаспечатать it out with a --
122
430777
2277
И затем распечатывают с помощью...
07:59
(ApplauseАплодисменты)
123
433078
1006
(Аплодисменты)
08:00
Thank you.
124
434108
1341
Спасибо.
08:01
(ApplauseАплодисменты)
125
435473
3116
(Аплодисменты)
08:06
Then they printРаспечатать it out with a bigбольшой machineмашина,
126
440894
2261
С помощью большой машины,
08:09
and then, when it's readyготов
to sendОтправить back to ViennaВена
127
443179
3542
и потом, когда корпус готов
к отправке обратно в Вену
08:12
or whereverгде бы you are --
128
446745
1499
или куда-то ещё —
08:15
viaс помощью postпосле --
129
449284
1168
по почте —
потом они вставляют внутрь электронику.
08:17
then they put in the electronicsэлектроника.
130
451249
1789
08:19
When you have a microprintermicroprinter
in your storeмагазин,
131
453062
2377
Если в магазине будет микропринтер,
08:21
you can go to the storeмагазин,
132
455463
2064
можно будет прийти туда,
08:23
they scanсканирование your earухо,
133
457551
1565
отсканировать ухо,
08:25
they just pressНажмите "PrintРаспечатать,"
134
459140
2864
им только нужно будет нажать на «Печать»,
08:28
the 3-D-D modelмодель getsполучает slicedнарезанный,
135
462028
3446
3D-модель распечатывается,
08:31
and you can go for a coffeeкофе,
136
465498
1643
можно пойти выпить кофе,
08:33
you can go to the universityУниверситет,
whateverбез разницы you want,
137
467165
3300
в университет, да куда угодно,
08:36
and insteadвместо of five5 daysдней, you can have
your earухо shellоболочка or your hearingслух aidпомощь
138
470489
5547
и вместо пяти дней, корпус слухового
аппарата или сам аппарат
08:42
in just one day.
139
476060
2536
будет у вас сегодня.
08:45
And that is an exampleпример
of how these tinyкрошечный little machinesмашины
140
479065
4288
Это лишь один пример того,
08:49
or other cheapдешево 3-D-D printersпринтеры
could changeизменение our everydayкаждый день livesжизни.
141
483377
4520
как эти и другие дешёвые 3D-принтеры
могут изменить нашу жизнь.
08:54
So thank you very much,
142
488539
1245
Большое спасибо вам всем,
08:55
and startНачало printingпечать whateverбез разницы
you want, whateverбез разницы you need.
143
489808
4047
начните распечатывать
всё что угодно и всё что нужно.
08:59
(ApplauseАплодисменты)
144
493879
2030
(Аплодисменты)
Translated by David Goldovt-Ryzhenkov
Reviewed by Anna Kotova

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
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.

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.

More profile about the speaker
Klaus Stadlmann | Speaker | TED.com