Новый еженедельный дайджест мира АТ от F2 innovations за прошедшую неделю.
Разработки
Пермские ученые нашли способ снизить шумность авиационных двигателей
При длительном воздействии авиационный шум вызывает проблемы с органами слуха, повышение артериального давления, раздражительность и усталость. Существенному воздействию вблизи аэропортов подвергается около трех процентов россиян. Для снижения шумности применяются шумоглушащие сопла. Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета выяснили на 3D печатных образцах, какая конструкция оптимально глушит шум на низких и высоких частотах. В современном авиастроении шумность снижается за счет увеличения диаметра двигателей и использования шумоглушащих сопел. К распространенным видам относят в том числе шевронные и гофрированные сопла. Шевронные сопла с треугольными зубцами на краях снижают низкочастотный шум, но вместе с тем увеличивает высокочастотный. Гофрированные сопла имеют рифление в виде лепестков. «Мы рассматривали конические, шевронные и гофрированные сопла одинаковых размеров с двенадцатью шевронами-лепестками. Эксперименты проводились в камере со специальной установкой, в которой можно исследовать шум от однопроводной струи со скоростью потока до 0,65 Маха. Сопла изготавливали с помощью 3D принтера. Поток для них создавался двумя последовательно соединенными вентиляторами мощностью 45 кВт, а шесть микрофонов измеряли исходящий шум», — рассказал ведущий научный сотрудник лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа Центра акустических исследований ПНИПУ Олег Кустов.
Модели конического, шевронного и гофрированного сопла
3D печать «морской нержавейкой» станет эффективнее благодаря исследованию ученых Пермского политеха
«Морская нержавейка» — сталь марки 316LSi, широко используется в нефтеперерабатывающей, горнодобывающей, бумажно-целлюлозной и химической промышленности. Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) изучили механические свойства «морской нержавейки» ради максимально эффективного использования в аддитивных технологиях, сообщает пресс-служба вуза. Сталь 316LSi обладает прочностью и устойчивостью к кислотам и высоким температурам, а также к коррозии в морской воде, за что и носит альтернативное название «морская нержавейка». Она сохраняет свойства при нагреве, легко варится и формуется. Ее используют в изготовлении резервуаров для химических веществ, теплообменников на нефтяных платформах, корпусов оборудования для выращивания драгоценных камней в искусственных условиях, ограждений на морских набережных, и так далее. Для эффективного прогнозирования результатов создания изделий из такой стали необходимо проводить численное моделирование, показывающее, как деформируются и разрушаются 3D печатные элементы. Для этого нужна значительная база экспериментальных исследований. Ученые Пермского политеха изучили механические свойства нержавеющей стали, полученной методом дугового наплавления, при испытаниях на кручение и сдвиг. Образцы вырезали в вертикальном и горизонтальном направлениях по отношению к плоскости слоев.
Инновационный 3D печатный бетон снижает выбросы углерода на 31%
Бетон — популярный материал для 3D печати, особенно в строительном секторе . Это композитный материал из заполнителя — обычно геологических материалов, таких как гравий, песок и щебень, — который связывается жидким цементом и затвердевает с течением времени. В последние годы его становится все проще использовать для аддитивного производства. Стандартные бетонные 3D принтеры похожи на принтеры FDM , работающие по принципу экструзии материала. Однако бетон оставляет огромный углеродный след. По данным Statista, производство цемента (который входит в состав бетона) только в 2022 году произвело 1,6 миллиарда метрических тонн углекислого газа. Поэтому это отличная новость, что исследователи разработали бетон для 3D печати с низким уровнем выбросов углерода. Бетонный материал для 3D печати , разработанный исследователями из Университета Вирджинии, обладает многими многообещающими характеристиками: он прочен, долговечен и выделяет значительно меньше углерода, чем традиционные печатные бетонные смеси. Как им это удалось? Исследователи создали уникальную смесь графена, известняка и кальцинированного глиняного цемента (LC2)
Калининградские астрономы запечатлели две туманности через 3D печатный телескоп
Участники Астрономического сообщества Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта завершают создание астрономического наблюдательного комплекса с применением аддитивных технологий. Телескоп собственной разработки с напечатанными на 3D принтере полимерными деталями успешно прошел испытания на наблюдательной базе, сообщает пресс-служба вуза. Процессом проверки наблюдательного комплекса руководил опытный астрофотограф Андрей Сидоров. В ночь с 25 на 26 октября были засняты два интересных небесных объекта — туманность Ориона (М42) и туманность Сова (М97). Туманность Ориона, находящаяся в одноименном созвездии — один из самых ярких и протяженных объектов ночного неба северного полушария, ее угловой размер вдвое превышает угловой диаметр Луны. В хороших условиях туманность видно невооруженным взглядом. В противоположность ей, планетарная туманность Сова — тусклый и сравнительно небольшой объект, наблюдать который можно только в хороших метеоусловиях через достаточно мощный телескоп. Объекты были выбраны не случайно: туманность Ориона является одним из наиболее популярных объектов для астрофотографии, а туманность Сова достаточно сложна для съемки, особенно в неоптимальных метеоусловиях калининградской осени. По результатам съемок таких объектов можно будет уверенно судить о характеристиках созданного наблюдательного комплекса.
В РГАУ-МСХА работают над развитием пищевой 3D печати
По заказу Министерства сельского хозяйства РФ ученые-технологи Московской сельскохозяйственной академии имени Тимирязева (РГАУ-МСХА) разрабатывают технологии производства продуктов персонализированного питания. На основе свойств пищевых материалов для 3D печати моделируется весь процесс изготовления изделий и оптимизируются режимные параметры, а для проверки эффективности результатов проводится промышленная апробация, сообщает пресс-служба вуза. Разрабатываемый способ производства персонализированных продуктов питания на основе аддитивных технологий востребован в реальном секторе экономики. В наше время особенно актуальны вопросы улучшения качества жизни и долголетия. Зачастую многие хронические заболевания людей связаны с неправильным питанием. Каждому из нас требуется свой определенный набор питательных веществ и витаминов для поддержания здоровья и хорошей работоспособности. Все более популярной становятся идея персонализированного питания. Несмотря на то, что концепция персонализированного питания известна уже давно, ее практическое применение сводилось к рекомендациям по подбору продуктов питания, а блюда готовились традиционными способами. Развитие технологии пищевой 3D печати позволяет получать блюда, созданные по оригинальным рецептам и полностью готовые к употреблению.