Новый еженедельный дайджест мира АТ от F2 innovations за прошедшую неделю.
Разработки
В НИТУ МИСИС создали композиционный материал с памятью формы для 4D печати
Исследователи из Национального исследовательского технологического университета «МИСИС» создали магниточувствительный полимерный композит под 4D печать — аддитивную технологию с использованием материалов, способных менять форму под воздействием внешних триггеров.
Полимеры с эффектом памяти формы — это «умные» материалы, способные восстанавливать первоначальную форму после деформации под действием внешних стимулов. Благодаря низкой стоимости, высоким значениям восстанавливаемых деформаций и возможности регулирования модуля упругости в широком диапазоне под конкретную задачу такие материалы используются в медицине и высокотехнологичных отраслях промышленности. Физические свойства, определяющие эффект памяти формы в полимере, можно контролировать, добавляя различные наполнители. Добавление наночастиц феррита кобальта позволяет материалам нагреваться под воздействием магнитных полей и лучше восстанавливать форму.
Подробнее: https://misis.ru/news/8988/
Полимеры с эффектом памяти формы — это «умные» материалы, способные восстанавливать первоначальную форму после деформации под действием внешних стимулов. Благодаря низкой стоимости, высоким значениям восстанавливаемых деформаций и возможности регулирования модуля упругости в широком диапазоне под конкретную задачу такие материалы используются в медицине и высокотехнологичных отраслях промышленности. Физические свойства, определяющие эффект памяти формы в полимере, можно контролировать, добавляя различные наполнители. Добавление наночастиц феррита кобальта позволяет материалам нагреваться под воздействием магнитных полей и лучше восстанавливать форму.
Подробнее: https://misis.ru/news/8988/
Композиционный материал с памятью формы для 4D печати
Новый метод производства композитов позволит отказаться от смазки для подшипников
Ученые добились более качественного сцепления между слоями полимерных и металлических материалов, обработав первые кислотами и «пришив» к ним молекулы целлюлозы. Такой подход позволит создавать композитные материалы для различных изделий: от эндопротезов до элементов подвижных металлических конструкций, например автомобильных подшипников. Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Composites Science.
В различных композиционных — то есть состоящих из нескольких компонентов — материалах все чаще используют сверхвысокомолекулярный полиэтилен. Его называют «полимером будущего» за уникальные механические и функциональные свойства: биосовместимость, низкий коэффициент сухого трения, высокую износостойкость и химическую инертность, то есть неспособность реагировать с другими веществами. Благодаря такому набору свойств он применяется в медицине для производства имплантатов и вкладышей эндопротезов, в промышленности — для создания подшипников скольжения, облицовки металлургических ковшей, а также во многих других областях. Кроме того, композиты на основе такого полимера позволяют отказаться от смазочных материалов, загрязняющих окружающую среду.
Подробнее: https://compositeworld.ru/articles/science/id65fc333127e9cd001932f405
В различных композиционных — то есть состоящих из нескольких компонентов — материалах все чаще используют сверхвысокомолекулярный полиэтилен. Его называют «полимером будущего» за уникальные механические и функциональные свойства: биосовместимость, низкий коэффициент сухого трения, высокую износостойкость и химическую инертность, то есть неспособность реагировать с другими веществами. Благодаря такому набору свойств он применяется в медицине для производства имплантатов и вкладышей эндопротезов, в промышленности — для создания подшипников скольжения, облицовки металлургических ковшей, а также во многих других областях. Кроме того, композиты на основе такого полимера позволяют отказаться от смазочных материалов, загрязняющих окружающую среду.
Подробнее: https://compositeworld.ru/articles/science/id65fc333127e9cd001932f405
Ориентированная лента сверхвысокомолекулярного полиэтилена с адгезивом на металлическом цилиндре
Ученые КФУ исследовали контроль качества биосовместимых композитов с помощью магнитного резонанса
Сотрудники Института физики Казанского федерального университета разработали аналитические инструменты на основе магнитного резонанса, с помощью которых можно контролировать качество биосовместимых композитов. Такие материалы используются в аддитивном производстве костных протезов, стимулирующих естественный рост живых тканей и восстановление поврежденных частей тела.
Исследования проводились в сотрудничестве с представителями Института металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова, Национального политехнического университета Бухареста, Академии румынских ученых, итальянского Института структуры материи и Первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова, сообщает пресс-служба КФУ.
«Перспективными для регенеративной медицины являются композиционные материалы на основе биорезорбируемых (биоразлагаемых) полимеров и фосфатов кальция. Сочетание свойств полимеров (пластичность, гидрофильность, растворимость, набухаемость) и фосфатов кальция (кровеостанавливающие и антибактериальные) позволяют создавать методами 3D и 4D печати изделия, обладающие необходимыми биологическими и механическими характеристиками. Можно получать пористые композиты и пропитывать их лекарственными препаратами. Разработка таких материалов — важный шаг в сокращении сроков восстановления костной ткани, уменьшении сроков реабилитации и повышении качества жизни пациентов, перенесших травмы и операции мягких и костных тканей», — рассказал один из авторов исследования, директор Института физики КФУ Марат Гафуров.
Подробнее: https://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/ucenye-kfu-issledovali-kontrol-kacestva-biosovmestimyx-kompozitov-s-pomoshhyu-magnitnogo-rezonansa
Исследования проводились в сотрудничестве с представителями Института металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова, Национального политехнического университета Бухареста, Академии румынских ученых, итальянского Института структуры материи и Первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова, сообщает пресс-служба КФУ.
«Перспективными для регенеративной медицины являются композиционные материалы на основе биорезорбируемых (биоразлагаемых) полимеров и фосфатов кальция. Сочетание свойств полимеров (пластичность, гидрофильность, растворимость, набухаемость) и фосфатов кальция (кровеостанавливающие и антибактериальные) позволяют создавать методами 3D и 4D печати изделия, обладающие необходимыми биологическими и механическими характеристиками. Можно получать пористые композиты и пропитывать их лекарственными препаратами. Разработка таких материалов — важный шаг в сокращении сроков восстановления костной ткани, уменьшении сроков реабилитации и повышении качества жизни пациентов, перенесших травмы и операции мягких и костных тканей», — рассказал один из авторов исследования, директор Института физики КФУ Марат Гафуров.
Подробнее: https://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/ucenye-kfu-issledovali-kontrol-kacestva-biosovmestimyx-kompozitov-s-pomoshhyu-magnitnogo-rezonansa
Снимок структуры полимер-керамического композита, выполненный с помощью сканирующего электронного микроскопа
Пермские ученые исследуют 3D печать «растущих» протезов
Детям из-за постоянного роста приходится менять протезы каждые 6-18 месяцев. Сейчас практически не существует гильз, которые бы «откликались» на изменения конечности. Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) изучают особые конструкции, способные со временем растягиваться, что позволит растущим детям дольше носить протезы.
Разработка основана на использовании ауксетиков, сообщает пресс-служба вуза на портале Naked Science. Благодаря особому строению такие структуры уменьшаются в размерах при сжимающих нагрузках и увеличиваются при растяжении. Ауксетики состоят из специально спроектированных элементарных ячеек и образуют решетчатые структуры, напоминающие измененные пчелиные соты. Такие структуры можно воспроизводить с помощью аддитивных технологий.
Ауксетики обладают адаптационными свойствами, которые могут применяться при проектировании гильз протезов. Подобные структуры уже используют в разработке новых типов стентов — специальных конструкций для расширения и поддержания открытыми суженных или заблокированных артерий.
Подробнее: https://nauka.tass.ru/nauka/20296353
Разработка основана на использовании ауксетиков, сообщает пресс-служба вуза на портале Naked Science. Благодаря особому строению такие структуры уменьшаются в размерах при сжимающих нагрузках и увеличиваются при растяжении. Ауксетики состоят из специально спроектированных элементарных ячеек и образуют решетчатые структуры, напоминающие измененные пчелиные соты. Такие структуры можно воспроизводить с помощью аддитивных технологий.
Ауксетики обладают адаптационными свойствами, которые могут применяться при проектировании гильз протезов. Подобные структуры уже используют в разработке новых типов стентов — специальных конструкций для расширения и поддержания открытыми суженных или заблокированных артерий.
Подробнее: https://nauka.tass.ru/nauka/20296353
3D печать «растущих» протезов
Интересное
Американские ученые выложили в открытый доступ более тринадцати тысяч 3D моделей животных
Полученные в ходе проекта oVert TCN высокоточные 3D модели позвоночных, основанные на музейных экспонатах, уже нашли применение в 3D печати учебных пособий, изобразительном искусстве и цифровых экспозициях.
Проект oVert TCN (openVertebrate Thematic Collection Network) запущен в 2017 году Флоридским музеем естествознания при поддержке Национального научного фонда CША. К работам подключились представители примерно двадцати пяти исследовательских и образовательных учреждений, работающие с образцами из полусотни музеев. Участники оцифровали более тринадцати тысяч биологических музейных экспонатов с помощью фотограмметрии и компьютерной томографии, в планах еще как минимум семь тысяч.
«Музеям постоянно приходится искать компромиссы: с одной стороны, нам нужно беречь образцы, но в то же время мы хотим, чтобы у публики был доступ к работе с экспонатами. Проект oVert одновременно оберегает коллекции от повреждений и расширяет доступ — это логичный следующий этап в расширении деятельности музеев», — прокомментировал руководитель проекта, куратор отдела герпетологии Флоридского музея естествознания Дэвид Блэкберн.
Подробнее: https://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/amerikanskie-ucenye-vylozili-v-otkrytyi-dostup-bolee-trinadcati-tysyac-3d-modelei-zivotnyx
Проект oVert TCN (openVertebrate Thematic Collection Network) запущен в 2017 году Флоридским музеем естествознания при поддержке Национального научного фонда CША. К работам подключились представители примерно двадцати пяти исследовательских и образовательных учреждений, работающие с образцами из полусотни музеев. Участники оцифровали более тринадцати тысяч биологических музейных экспонатов с помощью фотограмметрии и компьютерной томографии, в планах еще как минимум семь тысяч.
«Музеям постоянно приходится искать компромиссы: с одной стороны, нам нужно беречь образцы, но в то же время мы хотим, чтобы у публики был доступ к работе с экспонатами. Проект oVert одновременно оберегает коллекции от повреждений и расширяет доступ — это логичный следующий этап в расширении деятельности музеев», — прокомментировал руководитель проекта, куратор отдела герпетологии Флоридского музея естествознания Дэвид Блэкберн.
Подробнее: https://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/amerikanskie-ucenye-vylozili-v-otkrytyi-dostup-bolee-trinadcati-tysyac-3d-modelei-zivotnyx
3D моделей животных