Новый еженедельный дайджест мира АТ от F2 innovations за прошедшую неделю.
Разработки
CHARM3D: революционный метод создания автономных самовосстанавливающихся металлических структур
Использование 3D схем является ключевым фактором в продолжении миниатюризации электроники, однако этот метод имеет серьёзные недостатки. Требование вспомогательных материалов и внешнего давления ограничивает возможности мелких производителей. Но исследовательская группа из Национального университета Сингапура (NUS) под руководством доцента Бенджамина Ти может найти решение. Они разработали способ создания автономных самовосстанавливающихся металлических структур без этих потребностей.
Технология, которая позволяет использовать 3D печать металлом для изготовления широкого спектра компактной электроники, включая носимые датчики, беспроводные системы связи и электромагнитные метаматериалы.
Одно из применений, которое команда определила для своей технологии, — здравоохранение. CHARM3D позволяет разрабатывать устройства для мониторинга жизненно важных показателей, которые являются полностью бесконтактными. Пациенту просто нужно расположиться рядом с датчиком, который может определять дыхание и другие жизненно важные показатели, даже не касаясь кожи пациента.
Подробнее: https://additiv-tech.ru/news/revolyucionnaya-tehnologiya-3d-pechati-metallom-mozhet-izmenit-proizvodstvo-elektroniki.html
Технология, которая позволяет использовать 3D печать металлом для изготовления широкого спектра компактной электроники, включая носимые датчики, беспроводные системы связи и электромагнитные метаматериалы.
Одно из применений, которое команда определила для своей технологии, — здравоохранение. CHARM3D позволяет разрабатывать устройства для мониторинга жизненно важных показателей, которые являются полностью бесконтактными. Пациенту просто нужно расположиться рядом с датчиком, который может определять дыхание и другие жизненно важные показатели, даже не касаясь кожи пациента.
Подробнее: https://additiv-tech.ru/news/revolyucionnaya-tehnologiya-3d-pechati-metallom-mozhet-izmenit-proizvodstvo-elektroniki.html
3D схема
Строительство
Ученые усовершенствовали 3D печать бетона с помощью целлюлозы
Американские инженеры из Университета штата Вирджиния нашли способ улучшить свойства бетона при 3D печати конструкций с помощью нового материала на растительной основе — нанофибрилл целлюлозы (НФЦ). Исследование опубликовано в научном журнале Cement and Concrete Composites (CCC).
Возведение бетонных зданий с помощью трехмерной печати стало новой тенденцией в жилищном строительстве, обеспечивающей высокие скорость и точность работ.
В этом процессе используется специализированная установка, распределяющая бетонную смесь в соответствии с заданной программой. Однако устойчивость и долговечность «чернил» для промышленных принтеров вызывают вопросы из-за трудносовместимых требований к материалу.
По словам исследователей, смесь должна хорошо течь для обеспечения гладкости и быстро затвердевать в прочный материал с низкой теплопроводностью.
Подробнее: https://www.gazeta.ru/science/news/2024/08/03/23602285.shtml?ysclid=lzgmii4unx8831753&updated
Возведение бетонных зданий с помощью трехмерной печати стало новой тенденцией в жилищном строительстве, обеспечивающей высокие скорость и точность работ.
В этом процессе используется специализированная установка, распределяющая бетонную смесь в соответствии с заданной программой. Однако устойчивость и долговечность «чернил» для промышленных принтеров вызывают вопросы из-за трудносовместимых требований к материалу.
По словам исследователей, смесь должна хорошо течь для обеспечения гладкости и быстро затвердевать в прочный материал с низкой теплопроводностью.
Подробнее: https://www.gazeta.ru/science/news/2024/08/03/23602285.shtml?ysclid=lzgmii4unx8831753&updated
Том Когилл, Школа инженерии и прикладных наук Университета Вирджинии
Медицина
Ученые НГУ разрабатывают протезы и цифровые двойники ампутантов
Научная группа Новосибирского государственного университета по биомеханике и медицинскому инжинирингу реализует проекты по созданию высокотехнологичных продуктов для протезной отрасли, в том числе цифровых и с использованием аддитивных технологий, сообщает пресс-служба вуза.
«В настоящий момент в нашей стране остро ощущается нехватка научно-исследовательских работ в области разработки протезов, что затрудняет создание технологичных продуктов, призванных обеспечить ампутантам полноценную жизнь. В то же время протезирование является актуальной проблемой в России, так как количество людей, нуждающихся в такого рода помощи, растет. Наши проекты направлены на решение данной проблемы и повышение качества жизни пациентов, нуждающихся в реабилитации и высокотехнологичном протезировании», — прокомментировал руководитель группы Владимир Сердюков.
Цифровой двойник ампутанта — математическая модель опорно-двигательного аппарата человека, описывающая кинематику и динамику движений. С его помощью появляется возможность анализировать характеристики походки, работы мышц и энергозатраты ампутанта без проведения многочисленных исследований в центре протезирования. Визуализация двойника позволяет подробно рассматривать особенности и патологии походки, а представление данных в численном виде позволяет сравнивать результаты с исследованиями и стандартами. Численная модель протеза стопы — математическая модель, описывающая физические свойства материалов, геометрию и позволяющую исследовать влияние нагрузок на протез.
Подробнее: https://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/ucenye-ngu-razrabatyvayut-protezy-i-cifrovye-dvoiniki-amputantov
«В настоящий момент в нашей стране остро ощущается нехватка научно-исследовательских работ в области разработки протезов, что затрудняет создание технологичных продуктов, призванных обеспечить ампутантам полноценную жизнь. В то же время протезирование является актуальной проблемой в России, так как количество людей, нуждающихся в такого рода помощи, растет. Наши проекты направлены на решение данной проблемы и повышение качества жизни пациентов, нуждающихся в реабилитации и высокотехнологичном протезировании», — прокомментировал руководитель группы Владимир Сердюков.
Цифровой двойник ампутанта — математическая модель опорно-двигательного аппарата человека, описывающая кинематику и динамику движений. С его помощью появляется возможность анализировать характеристики походки, работы мышц и энергозатраты ампутанта без проведения многочисленных исследований в центре протезирования. Визуализация двойника позволяет подробно рассматривать особенности и патологии походки, а представление данных в численном виде позволяет сравнивать результаты с исследованиями и стандартами. Численная модель протеза стопы — математическая модель, описывающая физические свойства материалов, геометрию и позволяющую исследовать влияние нагрузок на протез.
Подробнее: https://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/ucenye-ngu-razrabatyvayut-protezy-i-cifrovye-dvoiniki-amputantov
Протезы
Ученые Росатома создают 3D печатные имплантаты с биосовместимыми покрытиями
В научном института Росатома в Троицке приступили к отработке технологии нанесения специальных покрытий на титановые имплантаты, схожих по минеральному составу с костью и способствующих восстановлению функций поврежденных тканей. Имплантаты быстрее приживаются и не вызывают иммунного ответа, сообщает портал «Научная Россия».
«Имплантаты использовались еще до нашей эры: люди при помощи брусков дерева пытались компенсировать последствия травм. Задача имплантата — восстановить утраченную часть ткани, в частности костной. В настоящее время для этих целей часто используют металлические имплантаты, изготавливаемые из титана. Это не так дорого, материал не слишком тяжелый, но это чужеродный материал, к которому ткани организма не так легко прирастают. Золотым стандартом во всем мире все равно остаются собственные ткани человека, взятые из другой части тела, но это не всегда возможно», — рассказал руководитель лаборатории аддитивных технологий и биоинжиниринга Владислав Парфенов.
При создании имплантатов учитываются индивидуальные особенности пациентов: изделия моделируются по данным компьютерной и магнитно-резонансной томографии с использованием разработанного в государственной корпорации программного обеспечения. Имплантаты печатаются методом лазерного порошкового синтеза на подложке, затем на поверхности наносятся биопокрытия. Такой подход сокращает сроки подготовки к операциям с двух месяцев до пяти-семи дней и ускоряет восстановление пациентов в два-три раза.
Подробнее: https://additiv-tech.ru/news/uchenye-rosatoma-sozdayut-3d-pechatnye-implantaty-s-biosovmestimymi-pokrytiyami.html
«Имплантаты использовались еще до нашей эры: люди при помощи брусков дерева пытались компенсировать последствия травм. Задача имплантата — восстановить утраченную часть ткани, в частности костной. В настоящее время для этих целей часто используют металлические имплантаты, изготавливаемые из титана. Это не так дорого, материал не слишком тяжелый, но это чужеродный материал, к которому ткани организма не так легко прирастают. Золотым стандартом во всем мире все равно остаются собственные ткани человека, взятые из другой части тела, но это не всегда возможно», — рассказал руководитель лаборатории аддитивных технологий и биоинжиниринга Владислав Парфенов.
При создании имплантатов учитываются индивидуальные особенности пациентов: изделия моделируются по данным компьютерной и магнитно-резонансной томографии с использованием разработанного в государственной корпорации программного обеспечения. Имплантаты печатаются методом лазерного порошкового синтеза на подложке, затем на поверхности наносятся биопокрытия. Такой подход сокращает сроки подготовки к операциям с двух месяцев до пяти-семи дней и ускоряет восстановление пациентов в два-три раза.
Подробнее: https://additiv-tech.ru/news/uchenye-rosatoma-sozdayut-3d-pechatnye-implantaty-s-biosovmestimymi-pokrytiyami.html
Ученые Росатома создают 3D печатные имплантаты
Интересное
Московский политех разрабатывает гибридный прототип спортивного болида FDR12
Проект FDR12 реализуется в рамках программы стратегического академического лидерства "Приоритет-2030" и направлен на создание научно-технологического задела в области разработки гибридных силовых установок. Гибридный спортпрототип FDR12 разрабатывают участники инженерно-гоночной команды FDR Moscow (Formula Dream Russia Moscow).
"Особенностью проекта является широкое применение аддитивных технологий", - комментирует Ирина Слесарева, руководитель команды FDR Moscow. "Команда использует REC PLA-пластик - самый популярный материал для 3D печати. Он полностью безвреден и прост в использовании, не требует специальных температурных условий. Важно отметить, что модели из PLA не выгибаются и не трескаются при изменении температуры окружающей среды благодаря отсутствию эффекта термоусадки. Для более ответственных деталей используется REC RELAX - прозрачный пластик на основе PET-G для очень прочной 3D печати. Этот материал отлично подходит для крупногабаритных изделий, его усадка даже меньше, чем у сухого PLA. Благодаря высокой адгезии между слоями даже тонкостенные модели, напечатанные из REC RELAX, обладают впечатляющей прочностью."
Использование 3D печати в процессе создания спортпрототипа имеет ряд существенных преимуществ. Эта технология позволяет значительно сократить время производства, так как 3D принтеры быстро создают детали, снижая нагрузку на металлообрабатывающее производство. Кроме того, 3D печать дает возможность создавать детали сложной формы и структуры, чего зачастую невозможно достичь при использовании традиционных методов производства. Важным преимуществом является и возможность быстрой адаптации к изменениям: 3D печать позволяет оперативно вносить корректировки в конструкцию деталей, что критически важно на стадии разработки. Инженеры команды также используют 3D печать для создания прототипов деталей перед их производством в металле, что позволяет валидировать их соответствие 3D модели, примерить к уже изготовленным деталям и исключить возможные ошибки.
Подробнее: https://www.3dpulse.ru/news/interesnoe-o-3d/moskovskii-politeh-razrabatyvaet-gibridnyi-prototip-sportivnogo-bolida-fdr12/
"Особенностью проекта является широкое применение аддитивных технологий", - комментирует Ирина Слесарева, руководитель команды FDR Moscow. "Команда использует REC PLA-пластик - самый популярный материал для 3D печати. Он полностью безвреден и прост в использовании, не требует специальных температурных условий. Важно отметить, что модели из PLA не выгибаются и не трескаются при изменении температуры окружающей среды благодаря отсутствию эффекта термоусадки. Для более ответственных деталей используется REC RELAX - прозрачный пластик на основе PET-G для очень прочной 3D печати. Этот материал отлично подходит для крупногабаритных изделий, его усадка даже меньше, чем у сухого PLA. Благодаря высокой адгезии между слоями даже тонкостенные модели, напечатанные из REC RELAX, обладают впечатляющей прочностью."
Использование 3D печати в процессе создания спортпрототипа имеет ряд существенных преимуществ. Эта технология позволяет значительно сократить время производства, так как 3D принтеры быстро создают детали, снижая нагрузку на металлообрабатывающее производство. Кроме того, 3D печать дает возможность создавать детали сложной формы и структуры, чего зачастую невозможно достичь при использовании традиционных методов производства. Важным преимуществом является и возможность быстрой адаптации к изменениям: 3D печать позволяет оперативно вносить корректировки в конструкцию деталей, что критически важно на стадии разработки. Инженеры команды также используют 3D печать для создания прототипов деталей перед их производством в металле, что позволяет валидировать их соответствие 3D модели, примерить к уже изготовленным деталям и исключить возможные ошибки.
Подробнее: https://www.3dpulse.ru/news/interesnoe-o-3d/moskovskii-politeh-razrabatyvaet-gibridnyi-prototip-sportivnogo-bolida-fdr12/
Спортивный болид FDR12