Новый еженедельный дайджест мира АТ от F2 innovations за прошедшую неделю.
Разработки
Ученые Росатома создали прототип кластерной системы сканирования для отечественных 3D принтеров
Сотрудники подольского Научно-исследовательского института Научно-производственного объединения «ЛУЧ» (АО «НИИ НПО «ЛУЧ» входит в научный дивизион ГК «Росатом») разработали прототип установки селективного лазерного спекания (СЛС) с новой кластерной лазерно-оптической системой сканирования. В ней может быть задействовано от четырёх до девяти сканирующих устройств, что расширяет возможности по производству крупногабаритных изделий из карбида кремния, который может стать заменой тяжелых и менее стойких металлических сплавов в энергетической и других отраслях промышленности. НИОКР проводились в рамках комплексной программы развития техники, технологий и научных исследований в области атомной энергии (КП РТТН). Уникальные по своим свойствам изделия из карбида кремния востребованы во многих областях современной промышленности, от атомной до автомобилестроения. По сравнению с традиционной сталью или алюминием этот керамический материал обеспечивает изделию высокую твёрдость (лишь немного уступает алмазу), конструкционную прочность, теплопроводность, низкий уровень теплового расширения и отличные трибологические свойства. Преимущество технологии СЛС – возможность изготавливать сложные по конструкции изделия с высокой точностью, сокращая при этом технологический цикл.
Ученые Пермского Политеха решили проблему неточности расчета свойств деталей авиакосмического транспорта
В последние годы в строительстве авиакосмического транспорта активно используют композиты, в том числе полимерные материалы с объемным армированием. Такие структуры повышают сопротивление сдвигу и расслоению. Однако их внедрение повышает риск снижения прочности материалов. Стандартные методики определения механических характеристик для композитов могут быть непригодны из-за их существенного отличия от традиционных материалов, на которые ориентированы стандарты. Ученые Пермского Политеха разработали алгоритм определения свойств объемноармированных структур, чтобы снизить риск неточностей в расчетах при проектировании авиакосмических деталей. – Эксперименты проводились на образцах 3D углепластиков, – композитов, особенно актуальных для производства ответственных конструкций аэрокосмической техники. Для исследования мы взяли шесть образцов углепластика с разными способами переплетения и изучили изменение деформаций в процессе их нагружения. Анализ включал метод корреляции цифровых изображений, акустической эмиссии (техническая диагностика, основанная на возникновении упругих колебаний) и тепловизионного сканирования, – пояснил Андрей Бабушкин, кандидат технических наук, доцент кафедры «Экспериментальная механика и конструкционное материаловедение» ПНИПУ.
Новосибирские хирурги спасли зрение молодого пациента с помощью 3D печатного имплантата
Врачи Национального медицинского исследовательского центра имени академика Е. Н. Мешалкина прооперировали пациента с тяжелым онкологическим заболеванием, сумев сохранить зрение и целостность лица с помощью 3D печатного титанового имплантата. Традиционно хирурги удаляли пораженные опухолью фрагменты кости и выполняли пластику искусственными материалами без точного анатомического соответствия, либо выполняли пластику через несколько месяцев с использованием индивидуальных имплантатов, изготавливаемых за это время на заказ под дефекты, возникающие в результате удаления. Повторные операции на окружающих глаза тканях все равно приводили к выраженным косметическим дефектам. Новый подход позволяет подготавливать индивидуальные имплантаты заранее, еще до удаления опухоли. «Мы пересмотрели, полностью импортозаместили технологический процесс и максимально ускорили его за счет сотрудничества с производственным партнером из Академгородка. Метод отрабатывается нами с 2022 года, сейчас его применение уже поставлено на поток», — рассказал нейрохирург Павел Семин. Титановый имплантат изготовили на 3D принтере по технологии лазерного порошкового синтеза на подложке. В помощь хирургу дополнительно напечатали аналогичное по размеру плоское лекало: при накладывании на операционное поле оно помогает не допускать перехода запланированных границ иссечения для идеальной стыковки имплантата.
Мексиканская дизайн-студия Manufactura и нью-йоркское бюро BioMatters превратили раковины, полученные из побочных продуктов промышленного лобстеринга, в объекты, напечатанные на 3D принтере. Во время резиденции в Haystack Mountain School of Crafts в штате Мэн обе студии обратили внимание на значительное производство омаров в штате и отходы от раковин, которые обычно появляются, когда омаров консервируют или обрабатывают иным способом. Это натолкнуло их на мысль о том, что можно измельчить панцири в мелкую субстанцию, смешать ее со связующими веществами, например, с местной глиной, а затем пропустить через 3D принтер. «Лобстеры, как и другие членистоногие, защищены экзоскелетом, состоящим из хитина — углевода, который также содержится в клеточных стенках грибов, — рассказывают авторы проекта. — Использование местной керамики, например фарфора, повышает потенциальную прочность материала и делает его пригодным для обжига, а хитин придает ему такие полезные качества, как биоразлагаемость и антибактериальные свойства. Хотя мы еще работаем над прочностью композита, этот инновационный подход подчеркивает потенциал превращения панцирей лобстеров, которые обычно считаются отходами, в ценный материал».
Студенты НИТУ МИСИС сконструировали робота-уборщика
Студенты Национального исследовательского технологического университета «МИСИС» представили прототип домашнего робота-пылесоса, созданного с применением технологий 3D печати и оптимизированного для работы в труднодоступных местах за счет механизма всасывания по всей ширине корпуса и функции автоматической замены салфеток влажной уборки, сообщает пресс-служба вуза. «По данным за 2023 год на российский рынок ежегодно поступает порядка 1,6 миллиона импортных роботов-уборщиков, поэтому создание российской технологии особенно актуально. Кроме того, мы решили главную проблему существующих пылесосов, встроив механизм всасывания по всей ширине корпуса, а не только по центру, чтобы уборка в труднодоступных местах была качественнее», — рассказал главный разработчик робота Сергей Трушин. Функция, которую внедрили студенты — это замена салфеток для влажной уборки без участия пользователя. Для этого на 3D принтере напечатаны винтовой механизм и пластины для крепления.