Новый еженедельный дайджест мира АТ от F2 innovations за прошедшую неделю.
Разработки
Учёные УрФУ разработали технологию 3D печати из жаропрочных титановых сплавов
Как поясняют ученые, по новой технологии на изготовление детали уходит меньше времени (по сути, необходимо выполнить одну операцию — сплавление тонкого слоя порошка лазером); многократно повторяя, можно выращивать изделия сложной формы за счет нанесения новых слоев. Форма может быть практически любой, с точными размерами, которые затем не нужно подгонять.
«Нам предстояло решить ряд задач, в частности, улучшить механические и эксплуатационные свойства изделий: снизить количество пор, непроплавов, химическую неоднородность, повысить пластичность, избежать мелких трещинок и так далее. В итоге за счет подбора правильных технологических параметров 3D-печати, термической обработки, состава сплава и других решений мы получили заданную структуру материала при отсутствии дефектов, которых сложно избежать при данном способе производства. В общем, нам удалось создать технологию и получать изделия методом, который раньше в принципе не использовали для таких материалов», — рассказывает Степан Степанов.
На сегодня ученые создали образцы изделий с заданными характеристиками. Результаты испытаний не уступают разработкам мирового уровня в данной области материаловедения. Однако зачастую работы по данному направлению являются коммерческой тайной и описание новейших технологий, как правило, не публикуется в открытом доступе.
Подробнее: https://www.3dpulse.ru/news/nauchnye-razrabotki-tehnologii/uchenye-urfu-i-indiiskogo-instituta-nauki-razrabotali-tehnologiyu-3d-pechati-zharoprochnyh-splavov-na-osnove-na-osnove-alyuminidov-titana/
«Нам предстояло решить ряд задач, в частности, улучшить механические и эксплуатационные свойства изделий: снизить количество пор, непроплавов, химическую неоднородность, повысить пластичность, избежать мелких трещинок и так далее. В итоге за счет подбора правильных технологических параметров 3D-печати, термической обработки, состава сплава и других решений мы получили заданную структуру материала при отсутствии дефектов, которых сложно избежать при данном способе производства. В общем, нам удалось создать технологию и получать изделия методом, который раньше в принципе не использовали для таких материалов», — рассказывает Степан Степанов.
На сегодня ученые создали образцы изделий с заданными характеристиками. Результаты испытаний не уступают разработкам мирового уровня в данной области материаловедения. Однако зачастую работы по данному направлению являются коммерческой тайной и описание новейших технологий, как правило, не публикуется в открытом доступе.
Подробнее: https://www.3dpulse.ru/news/nauchnye-razrabotki-tehnologii/uchenye-urfu-i-indiiskogo-instituta-nauki-razrabotali-tehnologiyu-3d-pechati-zharoprochnyh-splavov-na-osnove-na-osnove-alyuminidov-titana/
3D печати из жаропрочных титановых сплавов
Огнестойкий материал на основе эпоксидной смолы разработали в ВолгГТУ
Новый огнестойкий материал на основе эпоксидной смолы разработан коллективом ученых. Исследование проведено совместно с государственной ключевой лабораторией пожарной науки Университета науки и технологий города Хэфэй (Китай), физического факультета Новосибирского государственного университета (НГУ), кафедрой общей и неорганической химии Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ) под общим руководством Института химической кинетики и горения имени В. В. Воеводского (ИХКГ СО РАН).
По словам ученых, полученный материал позволит повысить пожарную безопасность и сделать производство таких материалов более экономичным. Было изучено влияние природных соединений, содержащих фосфор, на горючесть эпоксидных смол. Результаты показали, что такие соединения, несмотря на более низкое содержание фосфора по сравнению с синтетическими аналогами, не уступают им по эффективности снижения воспламеняемости материалов.
«Сочетание фосфорсодержащих природных соединений с наноструктурами позволило не только снизить горючесть полимерных композитов, но и улучшить их физико-механические свойства», — отметил заведующий кафедрой «Общая и неорганическая химия» ВолгГТУ Олег Тужиков.
Подробнее: https://compositeworld.ru/articles/science/id671b9cc81501ea0019a152d4
По словам ученых, полученный материал позволит повысить пожарную безопасность и сделать производство таких материалов более экономичным. Было изучено влияние природных соединений, содержащих фосфор, на горючесть эпоксидных смол. Результаты показали, что такие соединения, несмотря на более низкое содержание фосфора по сравнению с синтетическими аналогами, не уступают им по эффективности снижения воспламеняемости материалов.
«Сочетание фосфорсодержащих природных соединений с наноструктурами позволило не только снизить горючесть полимерных композитов, но и улучшить их физико-механические свойства», — отметил заведующий кафедрой «Общая и неорганическая химия» ВолгГТУ Олег Тужиков.
Подробнее: https://compositeworld.ru/articles/science/id671b9cc81501ea0019a152d4
Огнестойкий материал на основе эпоксидной смолы
Медицина
Кузбасские врачи заменили костный дефект черепа 3D печатным имплантатом
Нейрохирурги Кузбасского клинического центра охраны здоровья шахтеров впервые в своей практике провели краниопластику с использованием 3D печатного имплантата на жительнице Ленинска-Кузнецкого, пострадавшей в результате серьезного дорожно-транспортного происшествия.
Специалисты томской научно-производственной компании «Синтел» в сотрудничестве с нейрохирургами центра изготовили из полимерного материала точный эндопротез. Кузбасские врачи контролировали каждый этап — от моделирования до производства. Такая операция в Центре охраны здоровья шахтеров проведена впервые. Операцию выполнил заведующий отделением нейрохирургии Михаил Федоров, сообщает пресс-служба Министерства здравоохранения Кузбасса.
Пятидесятилетняя пациентка поступила в центр год назад с тяжелой черепно-мозговой травмой. Тогда она и перенесла первую операцию — трепанацию черепа с удалением гематом. Еще одним тяжелым последствием стал костный дефект черепа. Его необходимо было закрыть, так как могла возникнуть повторная травма. Кроме того, пациентку беспокоили сильные головные боли.
«Операция состояла из двух этапов. Сначала нужно было выделить костный дефект и удалить рубцовые изменения. Второй этап операции — установка самого имплантата. Имплантат изготовили наши томские коллеги. Он создан индивидуально для нашей пациентки на основании КТ-исследований и подошел идеально. Такая операция по замещению костного дефекта значительно сократила время операции. И для оперирующих врачей, и для пациентов это, конечно же, большой плюс», — отметил Михаил Юрьевич.
Подробнее: https://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/kuzbasskie-vraci-zamenili-kostnyi-defekt-cerepa-3d-pecatnym-implantatom
Специалисты томской научно-производственной компании «Синтел» в сотрудничестве с нейрохирургами центра изготовили из полимерного материала точный эндопротез. Кузбасские врачи контролировали каждый этап — от моделирования до производства. Такая операция в Центре охраны здоровья шахтеров проведена впервые. Операцию выполнил заведующий отделением нейрохирургии Михаил Федоров, сообщает пресс-служба Министерства здравоохранения Кузбасса.
Пятидесятилетняя пациентка поступила в центр год назад с тяжелой черепно-мозговой травмой. Тогда она и перенесла первую операцию — трепанацию черепа с удалением гематом. Еще одним тяжелым последствием стал костный дефект черепа. Его необходимо было закрыть, так как могла возникнуть повторная травма. Кроме того, пациентку беспокоили сильные головные боли.
«Операция состояла из двух этапов. Сначала нужно было выделить костный дефект и удалить рубцовые изменения. Второй этап операции — установка самого имплантата. Имплантат изготовили наши томские коллеги. Он создан индивидуально для нашей пациентки на основании КТ-исследований и подошел идеально. Такая операция по замещению костного дефекта значительно сократила время операции. И для оперирующих врачей, и для пациентов это, конечно же, большой плюс», — отметил Михаил Юрьевич.
Подробнее: https://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/kuzbasskie-vraci-zamenili-kostnyi-defekt-cerepa-3d-pecatnym-implantatom
3D печатный имплантат
В ПНИПУ изучили радиационную стойкость композитных материалов для медицины
Сегодня во всем мире разрабатывают композитные материалы с улучшенными характеристиками, востребованные во многих областях промышленности. В частности, базальтовые и углеродно-базальтовые композиты могут применяться в медицинских изделиях для фиксации костных фрагментов поврежденных конечностей. Однако при этом возникают вопросы их радиационной стойкости. Ученые ПНИПУ и УНИИКМ изучили воздействие гамма-излучения на прочность нового гибридного материала, изготовленного из базальтовых волокон и углеродных нитей. Такое сочетание повышает прочность изделия до 20 процентов.
Изделия на основе базальта обладают радиационной прозрачностью – при рентгенографическом исследовании они не создают тень, характерную для непрозрачных материалов. Это качество и сравнительная дешевизна открывают большие возможности для их применения в медицине. Например, в качестве элементов для фиксации костных фрагментов поврежденных конечностей при травмах и переломах.
«Прочность и радиационная стойкость материала – важные эксплуатационные требования для медицинских изделий, они работают в условиях сложных нагрузок (растяжение, сжатие и изгиб) и подвергаются многократному радиационному воздействию во время рентгенографий. Поэтому наше исследование актуально для создания долговечных и надежных конструкций из композиционных материалов», – отмечает Владимир Онискив, доцент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики ПНИПУ, кандидат технических наук.
Подробнее: https://compositeworld.ru/articles/science/id671a545b1501ea0019a152d0
Изделия на основе базальта обладают радиационной прозрачностью – при рентгенографическом исследовании они не создают тень, характерную для непрозрачных материалов. Это качество и сравнительная дешевизна открывают большие возможности для их применения в медицине. Например, в качестве элементов для фиксации костных фрагментов поврежденных конечностей при травмах и переломах.
«Прочность и радиационная стойкость материала – важные эксплуатационные требования для медицинских изделий, они работают в условиях сложных нагрузок (растяжение, сжатие и изгиб) и подвергаются многократному радиационному воздействию во время рентгенографий. Поэтому наше исследование актуально для создания долговечных и надежных конструкций из композиционных материалов», – отмечает Владимир Онискив, доцент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики ПНИПУ, кандидат технических наук.
Подробнее: https://compositeworld.ru/articles/science/id671a545b1501ea0019a152d0
Образцы исследуемого материала для испытаний на растяжение
Интересное
В космос отправят 3D печатного осьминога
В пятницу в Мемориальном доме-музее академика С. П. Королева по традиции проводили в дорогу очередного космонавта, но на этот раз несколько необычного — 3D печатного осьминога, созданного художницей Настей Миро. Арт-объект проведет на орбите примерно четыре года, а за его полетом можно будет наблюдать по видеосвязи.
Скульптура выполнена из порошкового алюминиевого сплава методом селективного лазерного сплавления (SLM). Судя по маркировке, производством занимался воронежский Центр технологической компетенции аддитивных технологий (ЦТКАТ). Арт-объект массой сто двадцать грамм поместят в миниатюрный, трехкилограммовый спутник формата CubeSat частной космической компании «Спутникс».
«Построенный нами спутник будет решать сразу несколько задач. Во-первых, дополнит уже существующую группировку наших аппаратов для трекинга морских судов. Во-вторых, позволит участникам федерального проекта «Дежурный по планете» в рамках образовательной программы Space-π получать научные данные о влиянии космической радиации на «кубсат». Третья составляющая — культурно-просветительская. Вопрос засоренности околоземного космического пространства с каждым годом становится все актуальней, поэтому мы охотно поддержали идею этого проекта и стали его технологическим партнером. Со своей стороны мы продолжаем участвовать в проекте по тестированию на орбите плазменного двигателя VERA, одна из функциональных особенностей которого — сведение отработавших аппаратов с орбиты», — рассказал генеральный директор компании «Спутникс» Владислав Иваненко.
Первостепенными задачами спутника ArcticSat-1, созданного в кооперации с Северным Арктическим федеральным университетом, будут изучение влияния космической радиации на аппарат и отслеживание движения морских судов с помощью прибора автоматической идентификации. Часть полезного объема займут восьминогий пассажир и две видеокамеры — одна для наблюдения за скульптурой, а вторая для отслеживания позиции аппарата. Цель арт-проекта — привлечение внимание к проблеме космического мусора. Сам осьминог в космический мусор не превратится: аппарат вместе со скульптурой сойдут с орбиты примерно через четыре года, что удачно совпадает со средней продолжительностью жизни настоящих осьминогов.
Подробнее: https://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/v-kosmos-otpravyat-3d-pecatnogo-osminoga
Скульптура выполнена из порошкового алюминиевого сплава методом селективного лазерного сплавления (SLM). Судя по маркировке, производством занимался воронежский Центр технологической компетенции аддитивных технологий (ЦТКАТ). Арт-объект массой сто двадцать грамм поместят в миниатюрный, трехкилограммовый спутник формата CubeSat частной космической компании «Спутникс».
«Построенный нами спутник будет решать сразу несколько задач. Во-первых, дополнит уже существующую группировку наших аппаратов для трекинга морских судов. Во-вторых, позволит участникам федерального проекта «Дежурный по планете» в рамках образовательной программы Space-π получать научные данные о влиянии космической радиации на «кубсат». Третья составляющая — культурно-просветительская. Вопрос засоренности околоземного космического пространства с каждым годом становится все актуальней, поэтому мы охотно поддержали идею этого проекта и стали его технологическим партнером. Со своей стороны мы продолжаем участвовать в проекте по тестированию на орбите плазменного двигателя VERA, одна из функциональных особенностей которого — сведение отработавших аппаратов с орбиты», — рассказал генеральный директор компании «Спутникс» Владислав Иваненко.
Первостепенными задачами спутника ArcticSat-1, созданного в кооперации с Северным Арктическим федеральным университетом, будут изучение влияния космической радиации на аппарат и отслеживание движения морских судов с помощью прибора автоматической идентификации. Часть полезного объема займут восьминогий пассажир и две видеокамеры — одна для наблюдения за скульптурой, а вторая для отслеживания позиции аппарата. Цель арт-проекта — привлечение внимание к проблеме космического мусора. Сам осьминог в космический мусор не превратится: аппарат вместе со скульптурой сойдут с орбиты примерно через четыре года, что удачно совпадает со средней продолжительностью жизни настоящих осьминогов.
Подробнее: https://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/v-kosmos-otpravyat-3d-pecatnogo-osminoga
3D печатный осьминог