Аддитивные технологии в сельском хозяйстве
К. С. Ерохин,
А. В. Ерофеева,
В. П. Анаников Институт органической химии им. Н.Д.Зелинского РАН, Москва, Российская Федерация
Аннотация:
Сельское хозяйство, являющееся основой человеческой цивилизации, сталкивается с проблемами, требующими инновационных решений для обеспечения устойчивого и эффективного производства. В данном обзоре рассматривается потенциал аддитивных технологий для модернизации агропромышленного комплекса и, в особенности, их роль в развитии точного и цифрового сельского хозяйства. Особое внимание уделяется возможностям 3D-печати в цифровом проектировании, изготовлении датчиков и устройств, а также повышении экологической устойчивости сельскохозяйственных систем. Аддитивные технологии играют ключевую роль в быстром прототипировании инструментов и оборудования, что позволяет оперативно внедрять цифровые разработки и инновации, дополняя традиционные методы ведения сельского хозяйства. Данный обзор анализирует решение посредством этих технологий конкретных проблем сельского хозяйства, в частности, в области точного земледелия, индивидуализации сельскохозяйственной техники и процессов, а также модернизации и ремонта оборудования. Применение 3D-печати не только повышает эффективность сельскохозяйственных работ, но и открывает в сельском хозяйстве новые возможности, обусловленные интеграцией Интернета вещей и принципов точного земледелия. Новизна и научная значимость данного обзора заключаются в системном сопоставлении трёх научных направлений — аддитивных технологий, химии/материаловедения и сельскохозяйственных практик — в едином междисциплинарном контексте. Впервые аддитивное производство рассмотрено не как вспомогательная технология, а как сквозной инструмент цифровизации агросектора, формирующий новые подходы к устойчивому производству, ресурсной эффективности и экологической безопасности. Практическая важность анализа состоит в демонстрации конкретных решений и примеров, применимых в реальных хозяйствах: от локального ремонта и кастомизации техники до создания биоразлагаемых сенсоров, устройств контроля характеристик воды и почвы, микрофлюидных анализаторов и роботизированных узлов. Обзор предназначен для широкой аудитории, включая химиков, материаловедов, инженеров-агрономов, исследователей и руководителей, занимающихся вопросами устойчивого развития. Проведенный анализ подчеркивает важную роль химии и материаловедения в проектировании решений, расширяющих возможности применения аддитивных технологий в сельском хозяйстве.
Библиография — 278 ссылок.
Ключевые слова:
3D-печать, аддитивное производство, точное земледелие, биоразлагаемые полимеры, сельскохозяйственные сенсоры, цифровое сельское хозяйство, экологичные материалы, Интернет вещей, сельскохозяйственные роботы.
Поступила в редакцию: 19.06.2025
DOI:
10.59761/RCR5187
Полный текст:
https:/.../RCR5187 