Nike RTFKT представляет последнюю коллекцию кроссовок, напечатанных на 3D-принтере
RTFKT, цифровая студия создания Nike, выпускает свой последний проект в партнерстве с производителем 3D-печатной обуви Zellerfeld. Коллекция под названием MNLTH X Blade Drop включает шесть новых дизайнов кроссовок, включая RTFKT Dunk, CodeX Dunk, CYBR Stomper, Bladed Dragon, Undead Evo и Reptile Evo.
Выпуск использует систему на основе токенов, где клиенты могут использовать токены MNLTH X для доступа к покупкам до шести пар кроссовок. В то время как большинство дизайнов требуют токены для покупки, RTFKT Dunk будет доступен широкой публике через веб-сайт Zellerfeld.
Этот запуск знаменует собой завершение деятельности RTFKT после того, как Nike объявила о закрытии студии в начале этого месяца. RTFKT, приобретенная Nike в 2021 году, была основана в 2019 году Бенуа Паготто, Крисом Ле и Стивеном Василевым. Студия специализировалась на создании продуктов, которые сочетали моду и игры с использованием игровых движков, NFT, аутентификации на основе блокчейна и дополненной реальности.
В рамках сотрудничества используется технология 3D-печати Zellerfeld, которая ранее использовалась для производства кроссовок Nike Air Max 1000 в ноябре. Zellerfeld, базирующаяся в Гамбурге, Германия, недавно вывела свою платформу из стадии бета-тестирования, представив то, что она называет «YouTube of Shoes» — платформу, на которую дизайнеры могут загружать и создавать свои проекты обуви.
По словам генерального директора Zellerfeld Корнелиуса Шмитта, платформа направлена на «уничтожение традиционных финансовых и логистических барьеров» в создании обуви. Новая программа компании позволяет дизайнерам и брендам быстро выводить концепции на рынок, предлагая потребителям доступ к более широкому ассортименту обуви. Источник
RTFKT, цифровая студия создания Nike, выпускает свой последний проект в партнерстве с производителем 3D-печатной обуви Zellerfeld. Коллекция под названием MNLTH X Blade Drop включает шесть новых дизайнов кроссовок, включая RTFKT Dunk, CodeX Dunk, CYBR Stomper, Bladed Dragon, Undead Evo и Reptile Evo.
Выпуск использует систему на основе токенов, где клиенты могут использовать токены MNLTH X для доступа к покупкам до шести пар кроссовок. В то время как большинство дизайнов требуют токены для покупки, RTFKT Dunk будет доступен широкой публике через веб-сайт Zellerfeld.
Этот запуск знаменует собой завершение деятельности RTFKT после того, как Nike объявила о закрытии студии в начале этого месяца. RTFKT, приобретенная Nike в 2021 году, была основана в 2019 году Бенуа Паготто, Крисом Ле и Стивеном Василевым. Студия специализировалась на создании продуктов, которые сочетали моду и игры с использованием игровых движков, NFT, аутентификации на основе блокчейна и дополненной реальности.
В рамках сотрудничества используется технология 3D-печати Zellerfeld, которая ранее использовалась для производства кроссовок Nike Air Max 1000 в ноябре. Zellerfeld, базирующаяся в Гамбурге, Германия, недавно вывела свою платформу из стадии бета-тестирования, представив то, что она называет «YouTube of Shoes» — платформу, на которую дизайнеры могут загружать и создавать свои проекты обуви.
По словам генерального директора Zellerfeld Корнелиуса Шмитта, платформа направлена на «уничтожение традиционных финансовых и логистических барьеров» в создании обуви. Новая программа компании позволяет дизайнерам и брендам быстро выводить концепции на рынок, предлагая потребителям доступ к более широкому ассортименту обуви. Источник
Впервые двухэтажный дом напечатали на большом 3D-принтере за 12 дней
Эволюция 3D-печати: как новая технология сокращает сроки строительства жилья и экономит ресурсы
Трехквартирный социальный дом площадью 330 м2, расположенный в Лауте, Восточная Ирландия, стал ярким примером возможностей 3D-печати, сообщает Cobod. Проект включает три отдельных двухэтажных дома площадью 110 м2 каждый. На его строительство ушло всего 132 рабочих дня — на 35% быстрее, чем при традиционном строительстве аналогичных домов.
По словам COBOD, компании-разработчика 3D-принтера BOD2, около 50% времени удалось сэкономить благодаря 3D-печати стен, на них ушло всего 12 дней. Остальное время удалось сэкономить благодаря тому, что технология 3D-печати очень точная. Это позволяет сразу предусмотреть и встроить перегородки, перекрытия и элементы для поддержания крыши еще на стадии проектирования.
Для сравнения, строительство таких домов традиционным способом в среднем занимает около 200 рабочих дней.
Стены дома напечатаны принтером, который слоями наносит цементоподобную смесь, формируя структуру здания. На возведение первого этажа ушло семь дней, а верхнего — пять. После этого строители завершили работу, установив крышу, окна, двери, проводку и прочие системы.
Инженеры отмечают, что 3D-печать может создавать жилье, не уступающее традиционным домам. Кухня и другие интерьеры выглядят современно, а стены лишены характерных ребристых текстур, часто встречающихся в более дорогих 3D-проектах или при ручной работе.
После строительства первого дома, инженеры внесли изменения в процесс и планирует сократить время печати аналогичных объектов до девяти дней. Снижение сроков строительства делает эту технологию особенно привлекательной для социальных и массовых жилищных проектов.
Эволюция 3D-печати: как новая технология сокращает сроки строительства жилья и экономит ресурсы
Трехквартирный социальный дом площадью 330 м2, расположенный в Лауте, Восточная Ирландия, стал ярким примером возможностей 3D-печати, сообщает Cobod. Проект включает три отдельных двухэтажных дома площадью 110 м2 каждый. На его строительство ушло всего 132 рабочих дня — на 35% быстрее, чем при традиционном строительстве аналогичных домов.
По словам COBOD, компании-разработчика 3D-принтера BOD2, около 50% времени удалось сэкономить благодаря 3D-печати стен, на них ушло всего 12 дней. Остальное время удалось сэкономить благодаря тому, что технология 3D-печати очень точная. Это позволяет сразу предусмотреть и встроить перегородки, перекрытия и элементы для поддержания крыши еще на стадии проектирования.
Для сравнения, строительство таких домов традиционным способом в среднем занимает около 200 рабочих дней.
Стены дома напечатаны принтером, который слоями наносит цементоподобную смесь, формируя структуру здания. На возведение первого этажа ушло семь дней, а верхнего — пять. После этого строители завершили работу, установив крышу, окна, двери, проводку и прочие системы.
Инженеры отмечают, что 3D-печать может создавать жилье, не уступающее традиционным домам. Кухня и другие интерьеры выглядят современно, а стены лишены характерных ребристых текстур, часто встречающихся в более дорогих 3D-проектах или при ручной работе.
После строительства первого дома, инженеры внесли изменения в процесс и планирует сократить время печати аналогичных объектов до девяти дней. Снижение сроков строительства делает эту технологию особенно привлекательной для социальных и массовых жилищных проектов.
Сергей Собянин рассказал о новом оборудовании для инженерных и ИТ-классов
В инженерных лабораториях и на ИТ-полигонах установили учебные модульные станции для 3D-печати из пластика, фрезерных работ по дереву и металлу, лазерной гравировки на разных поверхностях, а также универсальные настольные лазерные резчики. Благодаря новому оборудованию старшеклассники смогут создавать детали для собственных проектов — роботов, корпусов для девайсов и других устройств.
«Больше 230 московских учебных заведений получили станки с числовым программным управлением — всего свыше 1,4 тысячи. Установлены учебные модульные станции для 3D-печати из пластика, фрезерных работ по дереву и металлу, лазерной гравировки на разных поверхностях. Конструкции перестраиваются за пять минут и позволяют старшеклассникам создавать детали для своих проектов», — написал Мэр Москвы в своем телеграм-канале.
Школьники осваивают процессы аддитивного и субтрактивного производства: 3D-печать, фрезерование, точение, сверление, шлифование. Они учатся работать с различными материалами: стеклом, керамикой, металлом, пластиком, деревом, акрилом, кожей, МДФ, резиной, тканями.
«Новое оборудование познакомит будущих инженеров и ИТ-специалистов с различными технологиями современного производства, поможет закрепить теоретические знания на практике. Кроме того, педагоги смогут использовать эти станки не только на предпрофессиональных спецкурсах, но и на уроках труда в основной школе, что позволит сделать их более интересными и современными», — рассказала «Российской газете» Олеся Лукашук, первый заместитель руководителя Департамента образования и науки Москвы.
Сегодня в инженерных и ИТ-классах обучается более 19 тысяч старшеклассников. Они углубленно изучают математику, информатику и физику, а также получают практические навыки на специализированных курсах.
«В предпрофессиональных классах с каждым годом становится больше учеников. Мы ежегодно актуализируем содержание образовательных программ и продолжаем обновлять и развивать базу учебно-лабораторного оборудования, которое позволяет старшеклассникам осваивать практические навыки. Помимо оборудования для инженерных и ИТ-классов, в этом году закупили более восьми тысяч единиц оборудования для медицинских классов. А в прошлом году в столичных школах с авиастроительным направлением появились новые тренировочные беспилотники», — сообщил телеканалу «Москва 24» Михаил Силантьев, директор Института развития профильного обучения Московского городского педагогического университета.
В инженерных лабораториях и на ИТ-полигонах установили учебные модульные станции для 3D-печати из пластика, фрезерных работ по дереву и металлу, лазерной гравировки на разных поверхностях, а также универсальные настольные лазерные резчики. Благодаря новому оборудованию старшеклассники смогут создавать детали для собственных проектов — роботов, корпусов для девайсов и других устройств.
«Больше 230 московских учебных заведений получили станки с числовым программным управлением — всего свыше 1,4 тысячи. Установлены учебные модульные станции для 3D-печати из пластика, фрезерных работ по дереву и металлу, лазерной гравировки на разных поверхностях. Конструкции перестраиваются за пять минут и позволяют старшеклассникам создавать детали для своих проектов», — написал Мэр Москвы в своем телеграм-канале.
Школьники осваивают процессы аддитивного и субтрактивного производства: 3D-печать, фрезерование, точение, сверление, шлифование. Они учатся работать с различными материалами: стеклом, керамикой, металлом, пластиком, деревом, акрилом, кожей, МДФ, резиной, тканями.
«Новое оборудование познакомит будущих инженеров и ИТ-специалистов с различными технологиями современного производства, поможет закрепить теоретические знания на практике. Кроме того, педагоги смогут использовать эти станки не только на предпрофессиональных спецкурсах, но и на уроках труда в основной школе, что позволит сделать их более интересными и современными», — рассказала «Российской газете» Олеся Лукашук, первый заместитель руководителя Департамента образования и науки Москвы.
Сегодня в инженерных и ИТ-классах обучается более 19 тысяч старшеклассников. Они углубленно изучают математику, информатику и физику, а также получают практические навыки на специализированных курсах.
«В предпрофессиональных классах с каждым годом становится больше учеников. Мы ежегодно актуализируем содержание образовательных программ и продолжаем обновлять и развивать базу учебно-лабораторного оборудования, которое позволяет старшеклассникам осваивать практические навыки. Помимо оборудования для инженерных и ИТ-классов, в этом году закупили более восьми тысяч единиц оборудования для медицинских классов. А в прошлом году в столичных школах с авиастроительным направлением появились новые тренировочные беспилотники», — сообщил телеканалу «Москва 24» Михаил Силантьев, директор Института развития профильного обучения Московского городского педагогического университета.
Новую методику испытаний композиционных материалов разработали в Перми
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали методику для определения ключевых параметров, влияющих на качество и характеристики будущего изделия из полимерных композиционных материалов, а ее применение в 2 раза сокращает время на производственные испытания, сообщается в пресс-релизе вуза.
При изготовлении композитного материала в качестве основы (связующего) используют смолу, в которую постепенно добавляют различные укрепляющие наполнители, например углеродное волокно, которое стало востребовано из-за его уникальных характеристик — высокой прочности, малого веса, гибкости, термической и химической стойкости. Углепластик успешно и эффективно применяют для создания более легких и долговечных деталей авиационной и ракетной техники.
Важнейший этап внедрения получаемого материала в части летательного аппарата — это проведение испытаний и изучение его физико-химических характеристик. Так исследуют плотность, толщину слоев, степень полимеризации и содержание полимерного связующего в составе. При этом от последних двух параметров зависят эксплуатационные свойства и безотказная надежность всей конструкции.
Выделяют несколько основных методов определения содержания полимера в материалах из углепластика, но каждый из них имеет свои недостатки — пониженную точность, бóльшую длительность испытания или серьезную опасность для специалиста во время использования кислот при высоких температурах. В настоящее время для серийного производства деталей из полимерных композитов необходим достоверный и наименее времязатратный способ.
Ученые Пермского Политеха разработали и предлагают использовать для этого технологию низкотемпературного сольволиза, которая заключается в использовании индивидуальных химических сред, которые инициируют ускорение разрушения полимерной сетки, при этом сохраняя поверхность армирующего наполнителя.
Для исследования изготовили растворные составы, включающие серную кислоту, пероксид водорода и специальные добавки — инициаторы реакции, позволяющие снизить температуру разложения полимера.
Исследователи разработали методику проведения испытаний углепластика указанным способом и сравнили ее с широко применяемыми на практике методами — травлением в агрессивных средах, где связующее длительно разлагается в кислотах, и расчетным, где по известным значениям плотности и количества слоев математически вычисляется толщина пластика.
Для проверки предложенной технологии исследователи предварительно просушивали и взвешивали образцы углепластика с разными типами волокон и схемами их укладки, затем помещали их в закрытую емкость с раствором и нагревали до растворения полимера. После этого смесь охлаждали, фильтровали и снова взвешивали.
«В сравнении с другими методами, разработанный нами не уступает в достоверности, отклонение значений показателя составляет не более 2%. При этом процессе длительность анализа составила 2 часа 30 минут, что в 2 раза меньше аналогичных способов определения содержания связующего», — рассказывает Галина Шайдурова, профессор кафедры механики композиционных материалов и конструкций ПНИПУ, доктор технических наук.
Разработанная методика ученых и аспирантов Пермского Политеха по определению содержания полимерной основы в углепластиках позволяет вдвое сократить технологическое время проведения испытаний. Технология перспективна для серийного отечественного производства ответственных деталей из композитов.
Статья с результатами опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение» №4, 2024 год. Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали методику для определения ключевых параметров, влияющих на качество и характеристики будущего изделия из полимерных композиционных материалов, а ее применение в 2 раза сокращает время на производственные испытания, сообщается в пресс-релизе вуза.
При изготовлении композитного материала в качестве основы (связующего) используют смолу, в которую постепенно добавляют различные укрепляющие наполнители, например углеродное волокно, которое стало востребовано из-за его уникальных характеристик — высокой прочности, малого веса, гибкости, термической и химической стойкости. Углепластик успешно и эффективно применяют для создания более легких и долговечных деталей авиационной и ракетной техники.
Важнейший этап внедрения получаемого материала в части летательного аппарата — это проведение испытаний и изучение его физико-химических характеристик. Так исследуют плотность, толщину слоев, степень полимеризации и содержание полимерного связующего в составе. При этом от последних двух параметров зависят эксплуатационные свойства и безотказная надежность всей конструкции.
Выделяют несколько основных методов определения содержания полимера в материалах из углепластика, но каждый из них имеет свои недостатки — пониженную точность, бóльшую длительность испытания или серьезную опасность для специалиста во время использования кислот при высоких температурах. В настоящее время для серийного производства деталей из полимерных композитов необходим достоверный и наименее времязатратный способ.
Ученые Пермского Политеха разработали и предлагают использовать для этого технологию низкотемпературного сольволиза, которая заключается в использовании индивидуальных химических сред, которые инициируют ускорение разрушения полимерной сетки, при этом сохраняя поверхность армирующего наполнителя.
Для исследования изготовили растворные составы, включающие серную кислоту, пероксид водорода и специальные добавки — инициаторы реакции, позволяющие снизить температуру разложения полимера.
Исследователи разработали методику проведения испытаний углепластика указанным способом и сравнили ее с широко применяемыми на практике методами — травлением в агрессивных средах, где связующее длительно разлагается в кислотах, и расчетным, где по известным значениям плотности и количества слоев математически вычисляется толщина пластика.
Для проверки предложенной технологии исследователи предварительно просушивали и взвешивали образцы углепластика с разными типами волокон и схемами их укладки, затем помещали их в закрытую емкость с раствором и нагревали до растворения полимера. После этого смесь охлаждали, фильтровали и снова взвешивали.
«В сравнении с другими методами, разработанный нами не уступает в достоверности, отклонение значений показателя составляет не более 2%. При этом процессе длительность анализа составила 2 часа 30 минут, что в 2 раза меньше аналогичных способов определения содержания связующего», — рассказывает Галина Шайдурова, профессор кафедры механики композиционных материалов и конструкций ПНИПУ, доктор технических наук.
Разработанная методика ученых и аспирантов Пермского Политеха по определению содержания полимерной основы в углепластиках позволяет вдвое сократить технологическое время проведения испытаний. Технология перспективна для серийного отечественного производства ответственных деталей из композитов.
Статья с результатами опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение» №4, 2024 год. Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
«КАМАЗ» приобрел для завода двигателей два комплекта 3D-принтеров
Новые машины позволят дизелистам сократить время на ремонт различного оборудования и снизить затраты/
В мировой практике до 60% поломок оборудования происходит из-за неправильного технического обслуживания, рассказала заместитель главного инженера по развитию Ольга Брелякова
По ее словам, основная потеря времени при восстановлении оборудования заключается в ожидании закупок и поставок запасных частей, а уже потом на диагностике и фактическом ремонте. Ремонт оборудования с помощью использования 3D-печати позволяет сократить материальные и временные затраты.
Новые принтеры действуют по технологии трёхмерной печати. Работа устройства начинается с подачи пластиковой нити (филамента) через экструдер, который наносит материал на подвижную платформу в заданном месте слой за слоем. Таким образом создаётся физическая копия компьютерной 3D-модели. Процесс протекает снизу вверх под строгим контролем программного обеспечения. Такой метод, основанный на послойном наплавлении полимеров, позволяет воспроизводить даже самые сложные детали с высокой точностью.
На новых принтерах уже сейчас создаются необходимые для производства пластиковые запчасти. На них можно «распечатать» небольшие элементы, заглушки, фиксаторы, корпусы, держатели и многое другое. Особенно ценной является возможность быстрого создания прототипов и малых партий изделий для тестирования и последующего внедрения в производство.
Кроме того, на заводе двигателей ведётся освоение технологии фотополимерной печати 3D-деталей из жидкого пластика, отверждаемого световым излучением каждого фотослоя в соответствии с разработанной программой. Пластик, способный на такую реакцию, называется фотополимером. Толщина одного слоя печати при этом составляет всего лишь около 35-50 микрон, что позволяет изготавливать мелкие пластиковые детали с высокой точностью. По такой технологии изготовлены катушки для датчиков.
Ещё один плюс использования 3D-принтеров – возможность отказаться от хранения больших запасов деталей, поскольку необходимую запчасть можно создать в любой момент. Главное – разработать на компьютере 3D-модель и иметь необходимые материалы для печати, остальное сделает машина: быстро и недорого. Источник
Новые машины позволят дизелистам сократить время на ремонт различного оборудования и снизить затраты/
В мировой практике до 60% поломок оборудования происходит из-за неправильного технического обслуживания, рассказала заместитель главного инженера по развитию Ольга Брелякова
По ее словам, основная потеря времени при восстановлении оборудования заключается в ожидании закупок и поставок запасных частей, а уже потом на диагностике и фактическом ремонте. Ремонт оборудования с помощью использования 3D-печати позволяет сократить материальные и временные затраты.
Новые принтеры действуют по технологии трёхмерной печати. Работа устройства начинается с подачи пластиковой нити (филамента) через экструдер, который наносит материал на подвижную платформу в заданном месте слой за слоем. Таким образом создаётся физическая копия компьютерной 3D-модели. Процесс протекает снизу вверх под строгим контролем программного обеспечения. Такой метод, основанный на послойном наплавлении полимеров, позволяет воспроизводить даже самые сложные детали с высокой точностью.
На новых принтерах уже сейчас создаются необходимые для производства пластиковые запчасти. На них можно «распечатать» небольшие элементы, заглушки, фиксаторы, корпусы, держатели и многое другое. Особенно ценной является возможность быстрого создания прототипов и малых партий изделий для тестирования и последующего внедрения в производство.
Кроме того, на заводе двигателей ведётся освоение технологии фотополимерной печати 3D-деталей из жидкого пластика, отверждаемого световым излучением каждого фотослоя в соответствии с разработанной программой. Пластик, способный на такую реакцию, называется фотополимером. Толщина одного слоя печати при этом составляет всего лишь около 35-50 микрон, что позволяет изготавливать мелкие пластиковые детали с высокой точностью. По такой технологии изготовлены катушки для датчиков.
Ещё один плюс использования 3D-принтеров – возможность отказаться от хранения больших запасов деталей, поскольку необходимую запчасть можно создать в любой момент. Главное – разработать на компьютере 3D-модель и иметь необходимые материалы для печати, остальное сделает машина: быстро и недорого. Источник
Найден способ управлять свойствами металла с помощью звуковых волн
Физики Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева (КНИТУ-КАИ) выяснили, что воздействие ультразвука во время лазерной обработки металла позволяет лучше контролировать процесс плавления - сообщает ТАСС.
«Добавление звуковых волн частотой 40 кГц увеличивает объем расплавленного металла на треть и делает его структуру более однородной, что особенно важно при производстве деталей для авиационной промышленности», - рассказали в пресс-службе вуза.
Суть метода заключается в том, что во время лазерной обработки металла (например, при сварке или 3D-печати) на него дополнительно воздействуют ультразвуковыми волнами. Это похоже на то, как если бы металл одновременно нагревали и заставляли вибрировать с очень высокой частотой.
«При традиционной лазерной обработке металл нагревается и плавится очень быстро, что может приводить к неравномерностям в структуре. Добавление ультразвука помогает лучше перемешивать расплавленный металл и равномернее распределять тепло. Это особенно важно при производстве деталей, к качеству которых предъявляются высокие требования», - приводит пресс-служба слова руководителя проекта, помощника главы Татарстана по науке и инновациям, доктора физико-математических наук Альберта Гильмутдинова.
Чтобы понять и предсказать, как именно ультразвук влияет на процесс плавления, ученые разработали компьютерную модель. Она учитывает множество параметров: как течет расплавленный металл, как меняется его поверхность, как распространяются звуковые волны. Эта модель поможет подбирать оптимальные режимы обработки для разных металлов и задач.
Применение и перспективы
Практическое применение этой технологии может улучшить качество деталей в разных отраслях. Например, при 3D-печати металлических изделий ультразвук поможет получать более прочные детали с меньшим количеством дефектов. В лазерной сварке новый метод может обеспечить более надежное соединение деталей.
Разработка особенно перспективна для авиационной промышленности, где требуется высокая точность и качество металлических деталей. Технология также может найти применение в автомобилестроении, медицинской промышленности.
Сейчас исследователи работают над тем, чтобы определить наилучшие параметры воздействия ультразвука для разных металлов и технологических процессов. Это поможет внедрить новую технологию в промышленное производство. В ближайшее время ученые планируют провести исследования с другими типами металлов и сплавов, чтобы расширить возможности применения новой технологии.
Физики Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева (КНИТУ-КАИ) выяснили, что воздействие ультразвука во время лазерной обработки металла позволяет лучше контролировать процесс плавления - сообщает ТАСС.
«Добавление звуковых волн частотой 40 кГц увеличивает объем расплавленного металла на треть и делает его структуру более однородной, что особенно важно при производстве деталей для авиационной промышленности», - рассказали в пресс-службе вуза.
Суть метода заключается в том, что во время лазерной обработки металла (например, при сварке или 3D-печати) на него дополнительно воздействуют ультразвуковыми волнами. Это похоже на то, как если бы металл одновременно нагревали и заставляли вибрировать с очень высокой частотой.
«При традиционной лазерной обработке металл нагревается и плавится очень быстро, что может приводить к неравномерностям в структуре. Добавление ультразвука помогает лучше перемешивать расплавленный металл и равномернее распределять тепло. Это особенно важно при производстве деталей, к качеству которых предъявляются высокие требования», - приводит пресс-служба слова руководителя проекта, помощника главы Татарстана по науке и инновациям, доктора физико-математических наук Альберта Гильмутдинова.
Чтобы понять и предсказать, как именно ультразвук влияет на процесс плавления, ученые разработали компьютерную модель. Она учитывает множество параметров: как течет расплавленный металл, как меняется его поверхность, как распространяются звуковые волны. Эта модель поможет подбирать оптимальные режимы обработки для разных металлов и задач.
Применение и перспективы
Практическое применение этой технологии может улучшить качество деталей в разных отраслях. Например, при 3D-печати металлических изделий ультразвук поможет получать более прочные детали с меньшим количеством дефектов. В лазерной сварке новый метод может обеспечить более надежное соединение деталей.
Разработка особенно перспективна для авиационной промышленности, где требуется высокая точность и качество металлических деталей. Технология также может найти применение в автомобилестроении, медицинской промышленности.
Сейчас исследователи работают над тем, чтобы определить наилучшие параметры воздействия ультразвука для разных металлов и технологических процессов. Это поможет внедрить новую технологию в промышленное производство. В ближайшее время ученые планируют провести исследования с другими типами металлов и сплавов, чтобы расширить возможности применения новой технологии.
Сколтех и НГУ обсудили сотрудничество в сфере разработки новых функциональных материалов
Представители Сколковского института науки и технологий посетили Новосибирский государственный университет, чтобы обсудить взаимодействие по НИОКР, выполняемым Сколтехом по заказу Центра компетенций НТИ по новым функциональным материалам на базе НГУ. В состав делегации вошли директор центра технологий материалов Сколковского института науки и технологий Иван Сергеичев, заместитель директора центра по связям с индустрией Дмитрий Красовский, участники совместных с НГУ проектов, а также специалисты по выстраиванию взаимодействия между заинтересованными сторонами.
Целью визита стало знакомство со структурой Центра компетенций Национальной технологической инициативы по направлению «Технологии моделирования и разработки новых функциональных материалов с заданными свойствами», который был создан на базе НГУ в 2021 году при финансовой поддержке Фонда НТИ, а также с его возможностями и индустриальными партнерами.
— В конце прошлого года мы заключили со Сколтехом договоры о реализации трех масштабных проектов: «Дизайн материалов для термобарьерных покрытий», «Разработка технологии аддитивного производства керамических стержней сложной геометрии для литья лопаток ГТД» и «Металлооксидные наночастицы для защиты изделий и материалов от подделок». Перед нами поставлена задача — за короткий срок создать образцы новых материалов и программных продуктов, чтобы как можно раньше начать вывод новых материалов и изделий из них на рынок через взаимодействие с потенциальными индустриальными партнерами. Ими могут стать производители двигателей, газотурбинных установок и их частей, полимер-композитных материалов и различных изделий из них, подлинность которых, в том числе, необходимо защитить от подделок, — пояснил директор Центра НТИ по новым функциональным материалам НГУ Александр Квашнин.
По итогам встречи стороны сформировали взаимовыгодные формы взаимодействия. Одна из них предполагает участие Сколтеха в работе трех распределенных центров, созданных Центром новых функциональных материалов и его партнеров в конце прошлого года, — Распределенный центр моделирования, расчетов и проектирования, Распределенный центр исследований и разработки материалов и технологий их производства, а также Распределенная производственная площадка малых партий изделий, где возможно производство по технологиями НГУ мелких серий новых материалов и изделий из них для дальнейших поставок на испытания, проходящие на промышленных предприятиях. Программное обеспечение, разработанное партнерами, будет использоваться в распределенном центре моделирования, расчетов и проектирования.
Тем временем в Сколково в ходе реализации данных трех проектов будет создаваться необходимое инновационное оборудование, в том числе новый 3D-принтер для сложной печати керамических стержней для газотурбинных установок и реактор для производства металооксидных наночастиц для защиты материалов и изделий от подделок. Данное оборудование будет задействовано в составе распределенных центров.
— Наше взаимодействие со Сколтехом позволит университету расширить круг своих московских партнеров и потенциальных заказчиков, в число которых могут войти государственная корпорация по содействию разработке, производству и экспорту высокотехнологичной промышленной продукции «Ростех», АО «Объединенная двигателестроительная корпорация», компания «Газпромнефть» и другие крупные российские корпорации, заинтересованные в разработке и внедрении передовых технологий, — прокомментировал Александр Квашнин.
Представители Сколковского института науки и технологий посетили Новосибирский государственный университет, чтобы обсудить взаимодействие по НИОКР, выполняемым Сколтехом по заказу Центра компетенций НТИ по новым функциональным материалам на базе НГУ. В состав делегации вошли директор центра технологий материалов Сколковского института науки и технологий Иван Сергеичев, заместитель директора центра по связям с индустрией Дмитрий Красовский, участники совместных с НГУ проектов, а также специалисты по выстраиванию взаимодействия между заинтересованными сторонами.
Целью визита стало знакомство со структурой Центра компетенций Национальной технологической инициативы по направлению «Технологии моделирования и разработки новых функциональных материалов с заданными свойствами», который был создан на базе НГУ в 2021 году при финансовой поддержке Фонда НТИ, а также с его возможностями и индустриальными партнерами.
— В конце прошлого года мы заключили со Сколтехом договоры о реализации трех масштабных проектов: «Дизайн материалов для термобарьерных покрытий», «Разработка технологии аддитивного производства керамических стержней сложной геометрии для литья лопаток ГТД» и «Металлооксидные наночастицы для защиты изделий и материалов от подделок». Перед нами поставлена задача — за короткий срок создать образцы новых материалов и программных продуктов, чтобы как можно раньше начать вывод новых материалов и изделий из них на рынок через взаимодействие с потенциальными индустриальными партнерами. Ими могут стать производители двигателей, газотурбинных установок и их частей, полимер-композитных материалов и различных изделий из них, подлинность которых, в том числе, необходимо защитить от подделок, — пояснил директор Центра НТИ по новым функциональным материалам НГУ Александр Квашнин.
По итогам встречи стороны сформировали взаимовыгодные формы взаимодействия. Одна из них предполагает участие Сколтеха в работе трех распределенных центров, созданных Центром новых функциональных материалов и его партнеров в конце прошлого года, — Распределенный центр моделирования, расчетов и проектирования, Распределенный центр исследований и разработки материалов и технологий их производства, а также Распределенная производственная площадка малых партий изделий, где возможно производство по технологиями НГУ мелких серий новых материалов и изделий из них для дальнейших поставок на испытания, проходящие на промышленных предприятиях. Программное обеспечение, разработанное партнерами, будет использоваться в распределенном центре моделирования, расчетов и проектирования.
Тем временем в Сколково в ходе реализации данных трех проектов будет создаваться необходимое инновационное оборудование, в том числе новый 3D-принтер для сложной печати керамических стержней для газотурбинных установок и реактор для производства металооксидных наночастиц для защиты материалов и изделий от подделок. Данное оборудование будет задействовано в составе распределенных центров.
— Наше взаимодействие со Сколтехом позволит университету расширить круг своих московских партнеров и потенциальных заказчиков, в число которых могут войти государственная корпорация по содействию разработке, производству и экспорту высокотехнологичной промышленной продукции «Ростех», АО «Объединенная двигателестроительная корпорация», компания «Газпромнефть» и другие крупные российские корпорации, заинтересованные в разработке и внедрении передовых технологий, — прокомментировал Александр Квашнин.
В ЮУрГУ создаётся 3D-принтер на основе сварочной проволоки
Молодой учёный, преподаватель кафедры «Оборудование и технология сварочного производства» ЮУрГУ Ильсия Сулейманова вместе с коллегами и студентами работает над созданием необычного 3D-принтера. Опытный образец уже действует в лаборатории.
Существующие сегодня 3D-принтеры способны изготовить деталь любой сложной формы из специального порошка. Слой за слоем накладываются и «спекаются» друг с другом. Ту же идею можно реализовать и с помощью сварочной проволоки, наплавляя один за другим металлические слои. Сварочная проволока обойдётся дешевле, да и появляется возможность изготавливать изделия из различных марок стали, сплавов или их сочетаний, например, алюминий с титаном, из высокоэнтропийных сплавов.
Технология называется «Послойное электродуговое выращивание», или WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing). Широко в промышленности она пока не применяется, но в научно-исследовательских институтах Петербурга, Перми, Франции действуют опытные образцы.
Особенность конструкции принтера ЮУрГУ в его небольших габаритах. Корпус размером 50 на 50 сантиметров с прозрачными стенками, через которые видно, как движутся столик и горелка – устройство с «колокольным» абажуром, где подаётся сварочная проволока и защитный газ. Процессом выращивания управляет программа на основе пакета Cura – обычный софт для 3D-принтеров.
Раньше, если требовалось создать опытный образец детали, нужно было сначала обратиться к литейщикам, те создавали форму, заливали её горячим металлом, причём металла расходовали больше из-за усадки; потом приходил черёд штамповки или иной обработки давлением, а также механической обработки. Теперь ту же деталь может изготовить один специалист за гораздо меньший срок и сократить материальные потери.
Однако учёные видят и возможные подводные камни. Как поведут себя слои композитного материала, какие механические свойства придадут они детали? Это зависит от того, в каком порядке или с какой скоростью наплавлять слои, как расположатся их волокна. Учёные стараются исключить анизотропию свойств, чтобы зерна слоёв были ориентированы хаотично. И этот вариант предстоит изучить – и с помощью математического моделирования, и с помощью механических испытаний, напечатанных на новом принтере образцов. Нужно гарантировать потребителю надёжность «отпечатанных» деталей, прежде чем выпускать принтер в свет.
Работа Ильсии Сулеймановой выполняется при поддержке гранта по программе «Шаг в будущее».
Между тем, к технологии 3D-печати сварочной проволокой уже проявляют интерес местные предприятия. Когда известный государственный деятель Виктор Христенко встречался с молодыми учёными ЮУрГУ, Ильсия Сулейманова рассказала об этом необычном принтере. Идеей заинтересовался депутат Государственной Думы Валерий Гартунг.
Такое устройство может пригодиться и в кузнечно-прессовом производстве, и вообще в машиностроении – например, для решения проблем с галерейным охлаждением поршней двигателя.
Ильсия Сулейманова продолжает работать над кандидатской диссертацией, которая посвящена сварке труб из высокопрочных сталей класса прочности К80. Такие трубы применяются в нефтегазовой промышленности и нередко используются в суровых условиях Крайнего Севера. Ильсия исследует структуру и механические свойства сварного соединения в зависимости от термического цикла сварки и в условиях низких температур. Она также принимает участие в других исследованиях, связанных со свариваемостью материалов, один из примеров – изучение возможности появления холодных трещин в сварных соединениях высокопрочных сталей в судостроении.
Молодой учёный, преподаватель кафедры «Оборудование и технология сварочного производства» ЮУрГУ Ильсия Сулейманова вместе с коллегами и студентами работает над созданием необычного 3D-принтера. Опытный образец уже действует в лаборатории.
Существующие сегодня 3D-принтеры способны изготовить деталь любой сложной формы из специального порошка. Слой за слоем накладываются и «спекаются» друг с другом. Ту же идею можно реализовать и с помощью сварочной проволоки, наплавляя один за другим металлические слои. Сварочная проволока обойдётся дешевле, да и появляется возможность изготавливать изделия из различных марок стали, сплавов или их сочетаний, например, алюминий с титаном, из высокоэнтропийных сплавов.
Технология называется «Послойное электродуговое выращивание», или WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing). Широко в промышленности она пока не применяется, но в научно-исследовательских институтах Петербурга, Перми, Франции действуют опытные образцы.
Особенность конструкции принтера ЮУрГУ в его небольших габаритах. Корпус размером 50 на 50 сантиметров с прозрачными стенками, через которые видно, как движутся столик и горелка – устройство с «колокольным» абажуром, где подаётся сварочная проволока и защитный газ. Процессом выращивания управляет программа на основе пакета Cura – обычный софт для 3D-принтеров.
Раньше, если требовалось создать опытный образец детали, нужно было сначала обратиться к литейщикам, те создавали форму, заливали её горячим металлом, причём металла расходовали больше из-за усадки; потом приходил черёд штамповки или иной обработки давлением, а также механической обработки. Теперь ту же деталь может изготовить один специалист за гораздо меньший срок и сократить материальные потери.
Однако учёные видят и возможные подводные камни. Как поведут себя слои композитного материала, какие механические свойства придадут они детали? Это зависит от того, в каком порядке или с какой скоростью наплавлять слои, как расположатся их волокна. Учёные стараются исключить анизотропию свойств, чтобы зерна слоёв были ориентированы хаотично. И этот вариант предстоит изучить – и с помощью математического моделирования, и с помощью механических испытаний, напечатанных на новом принтере образцов. Нужно гарантировать потребителю надёжность «отпечатанных» деталей, прежде чем выпускать принтер в свет.
Работа Ильсии Сулеймановой выполняется при поддержке гранта по программе «Шаг в будущее».
Между тем, к технологии 3D-печати сварочной проволокой уже проявляют интерес местные предприятия. Когда известный государственный деятель Виктор Христенко встречался с молодыми учёными ЮУрГУ, Ильсия Сулейманова рассказала об этом необычном принтере. Идеей заинтересовался депутат Государственной Думы Валерий Гартунг.
Такое устройство может пригодиться и в кузнечно-прессовом производстве, и вообще в машиностроении – например, для решения проблем с галерейным охлаждением поршней двигателя.
Ильсия Сулейманова продолжает работать над кандидатской диссертацией, которая посвящена сварке труб из высокопрочных сталей класса прочности К80. Такие трубы применяются в нефтегазовой промышленности и нередко используются в суровых условиях Крайнего Севера. Ильсия исследует структуру и механические свойства сварного соединения в зависимости от термического цикла сварки и в условиях низких температур. Она также принимает участие в других исследованиях, связанных со свариваемостью материалов, один из примеров – изучение возможности появления холодных трещин в сварных соединениях высокопрочных сталей в судостроении.
Бауманка представила разработки в бионическом дизайне
Эксперты МГТУ им. Н.Э. Баумана представили беспилотный электроквадроцикл в бионическом дизайне на специализированной выставке аддитивных технологий и 3D-печати в промышленности Additive Minded 2025, которая проходила с 21 по 24 января в ЦВК «Экспоцентр» в Москве.
Эксперты продемонстрировали разработку МГТУ им. Н.Э. Баумана — раму бионического дизайна для беспилотного электроквадроцикла, изготовленную с помощью аддитивных технологий. В разработке принимали участие студенты и аспиранты кафедр СМ9, СМ10, МТ5, МТ12 МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Конструкцию из нового материала с бионическим дизайном — топологически оптимизированный верхний рычаг передней подвески и поворотный кулак, которые являются деталями несущей конструкции беспилотного электроквадроцикла, — можно изготовить методами аддитивного производства в мелкой серии. Такие детали традиционно изготавливаются в массовом производстве методом горячей объёмной штамповки из низколегированных сталей.
Владислав Фунтиков, директор НОЦ «Инновационный Центр Аддитивного Производства» МГТУ им. Н.Э. Баумана: «Благодаря разработке студентов и аспирантов МГТУ им. Н.Э. Баумана были значительно улучшены прочностные свойстве. С применением аддитивных технологий цикл производства новой детали сократился в 2,5 раза. Вес изделия снизился на 50 % по сравнению с подобными деталями, изготовленными традиционными способами» при этом прочностные характеристики выросли до 1,7-2 раз».
Денис Вдовин, доцент кафедры СМ10, к.т.н.: «Применение метода топологической оптимизации для проектирования силовых и высоконагруженных деталей машиностроения даёт существенную экономию трудоёмкости и сырья, позволяет использовать более дешёвые материалы и в разы снижает вес изделий без ухудшения его характеристик. Применять эти методы проектирования возможно как для традиционных способов изготовления — литья, ковки, резки, гибки и сварки, — так и на технологиях будущего, например в 3д-печати металлов и высокопрочных пластмасс, замене металла на композиты или 3д-печати песчаных форм для литья алюминия, как в представленном беспилотном электроквадроцикле. Нам удалось добиться снижения веса, повышения прочности и вывести другие технические характеристики на очень высокий уровень, недоступный для традиционных технологий».
Согласно результатам исследования российского рынка Клубом аддитивных технологий, рост рынка АТ и 3D-сканирования с 2022 по 2023 год составил 60,1%, а его общий объём в 2023 году приблизился к 15,5 млрд руб. и превысил более чем в 2 раза показатели 2021 года. По данным глобального исследования, проведённого Wohlers Associates, рост общего объёма продукции и услуг АП за 2023 год составил 11,1% и $20,04 млрд. в денежном выражении.
Эксперты МГТУ им. Н.Э. Баумана представили беспилотный электроквадроцикл в бионическом дизайне на специализированной выставке аддитивных технологий и 3D-печати в промышленности Additive Minded 2025, которая проходила с 21 по 24 января в ЦВК «Экспоцентр» в Москве.
Эксперты продемонстрировали разработку МГТУ им. Н.Э. Баумана — раму бионического дизайна для беспилотного электроквадроцикла, изготовленную с помощью аддитивных технологий. В разработке принимали участие студенты и аспиранты кафедр СМ9, СМ10, МТ5, МТ12 МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Конструкцию из нового материала с бионическим дизайном — топологически оптимизированный верхний рычаг передней подвески и поворотный кулак, которые являются деталями несущей конструкции беспилотного электроквадроцикла, — можно изготовить методами аддитивного производства в мелкой серии. Такие детали традиционно изготавливаются в массовом производстве методом горячей объёмной штамповки из низколегированных сталей.
Владислав Фунтиков, директор НОЦ «Инновационный Центр Аддитивного Производства» МГТУ им. Н.Э. Баумана: «Благодаря разработке студентов и аспирантов МГТУ им. Н.Э. Баумана были значительно улучшены прочностные свойстве. С применением аддитивных технологий цикл производства новой детали сократился в 2,5 раза. Вес изделия снизился на 50 % по сравнению с подобными деталями, изготовленными традиционными способами» при этом прочностные характеристики выросли до 1,7-2 раз».
Денис Вдовин, доцент кафедры СМ10, к.т.н.: «Применение метода топологической оптимизации для проектирования силовых и высоконагруженных деталей машиностроения даёт существенную экономию трудоёмкости и сырья, позволяет использовать более дешёвые материалы и в разы снижает вес изделий без ухудшения его характеристик. Применять эти методы проектирования возможно как для традиционных способов изготовления — литья, ковки, резки, гибки и сварки, — так и на технологиях будущего, например в 3д-печати металлов и высокопрочных пластмасс, замене металла на композиты или 3д-печати песчаных форм для литья алюминия, как в представленном беспилотном электроквадроцикле. Нам удалось добиться снижения веса, повышения прочности и вывести другие технические характеристики на очень высокий уровень, недоступный для традиционных технологий».
Согласно результатам исследования российского рынка Клубом аддитивных технологий, рост рынка АТ и 3D-сканирования с 2022 по 2023 год составил 60,1%, а его общий объём в 2023 году приблизился к 15,5 млрд руб. и превысил более чем в 2 раза показатели 2021 года. По данным глобального исследования, проведённого Wohlers Associates, рост общего объёма продукции и услуг АП за 2023 год составил 11,1% и $20,04 млрд. в денежном выражении.
Ученые НГТУ разработали новую технологию 3Д-печати металлами
В Нижегородском государственном техническом университете разработан роботизированный гибридный обрабатывающий центр, который позволяет изготавливать металлические детали быстрее и экономичнее, чем при применении классических методов, например литья. Технология может применяться в атомном машиностроении, на предприятиях оборонно-промышленного комплекса и везде, где есть необходимость в изготовлении небольших партий металлических деталей сложной формы.
В разработку было вложено около 50 млн руб. Это средства грантов, в том числе Российского научного фонда, а также индустриального партнера — компании «ЕМГ», с которой университет сотрудничает по линии Нижегородского образовательного центра (НОЦ).
Руководитель направления, доцент кафедры технологии и оборудования машиностроения, кандидат технических наук Дмитрий Шатагин рассказал, что комплекс представляет собой гибкую производственную ячейку, оснащенную умными системами управления и диагностики. Металлические изделия изготавливаются методом 3Д-печати с последующей механической обработкой.
«Если говорить простым языком, то мы совместили станок с роботом, практически исключили из цепочки оператора, но добавили систему диагностики и управления на основе моделей машинного обучения. Комплекс может накапливать опыт, самообучаться, проверять свою работу, исправлять ошибки и применять полученные знания для решения технологических задач», — подчеркнул один из авторов проекта.
Разработчики отмечают, что комплекс может применяться для проведения научных исследований, а также на производствах. С помощью обрабатывающего центра можно до 50 раз снизить время на технологическую подготовку к производству изделий, а также отказаться от дорогостоящей технологии литья в условиях единичного и мелкосерийного производства.
Модульный характер изделия позволяет производить модернизацию уже имеющегося морально и технически устаревшего оборудования, что, в свою очередь, значительно снижает затраты на внедрение аддитивных технологий на предприятиях
Ведущими индустриальными партнерами нижегородского вуза являются предприятия госкорпорации «Росатом». Вероятно, именно представители атомной отрасли могут стать первыми потребителями новой разработки. Интеллектуальный обрабатывающий центр также может быть востребован в оборонно-промышленном комплексе, судостроении, аэрокосмической отрасли.
Напомним, что работа над проектом шла в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030», в которой Нижегородский государственный технический университет участвует университет.
В Нижегородском государственном техническом университете разработан роботизированный гибридный обрабатывающий центр, который позволяет изготавливать металлические детали быстрее и экономичнее, чем при применении классических методов, например литья. Технология может применяться в атомном машиностроении, на предприятиях оборонно-промышленного комплекса и везде, где есть необходимость в изготовлении небольших партий металлических деталей сложной формы.
В разработку было вложено около 50 млн руб. Это средства грантов, в том числе Российского научного фонда, а также индустриального партнера — компании «ЕМГ», с которой университет сотрудничает по линии Нижегородского образовательного центра (НОЦ).
Руководитель направления, доцент кафедры технологии и оборудования машиностроения, кандидат технических наук Дмитрий Шатагин рассказал, что комплекс представляет собой гибкую производственную ячейку, оснащенную умными системами управления и диагностики. Металлические изделия изготавливаются методом 3Д-печати с последующей механической обработкой.
«Если говорить простым языком, то мы совместили станок с роботом, практически исключили из цепочки оператора, но добавили систему диагностики и управления на основе моделей машинного обучения. Комплекс может накапливать опыт, самообучаться, проверять свою работу, исправлять ошибки и применять полученные знания для решения технологических задач», — подчеркнул один из авторов проекта.
Разработчики отмечают, что комплекс может применяться для проведения научных исследований, а также на производствах. С помощью обрабатывающего центра можно до 50 раз снизить время на технологическую подготовку к производству изделий, а также отказаться от дорогостоящей технологии литья в условиях единичного и мелкосерийного производства.
Модульный характер изделия позволяет производить модернизацию уже имеющегося морально и технически устаревшего оборудования, что, в свою очередь, значительно снижает затраты на внедрение аддитивных технологий на предприятиях
Ведущими индустриальными партнерами нижегородского вуза являются предприятия госкорпорации «Росатом». Вероятно, именно представители атомной отрасли могут стать первыми потребителями новой разработки. Интеллектуальный обрабатывающий центр также может быть востребован в оборонно-промышленном комплексе, судостроении, аэрокосмической отрасли.
Напомним, что работа над проектом шла в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030», в которой Нижегородский государственный технический университет участвует университет.
Учёные создали 3D-печатную модель мозга для изучения нейронных сетей
Технология открывает новые возможности для изучения болезней Альцгеймера и Паркинсона.
Учёные Делфтского технического университета в Нидерландах разработали 3D-печатную модель мозга, которая позволяет нейронам расти и формировать сети, подобно тому, как это происходит в реальном мозге. Эта разработка использует крошечные наностолбики для имитации мягкой нервной ткани и волокон внеклеточного матрикса мозга.
Традиционные чашки Петри, используемые для выращивания клеток, плоские и жёсткие, что не соответствует мягкой, волокнистой среде мозга. Команда создала массивы наностолбиков с помощью двухфотонной полимеризации – метода 3D-печати с наноточностью. Эти столбики, каждый из которых в тысячу раз тоньше человеческого волоса, расположены как крошечные леса на поверхности.
Изменяя ширину и высоту столбиков, исследователи настроили их эффективный модуль сдвига, механическое свойство, которое ощущают клетки при перемещении по поверхности микро- или наноструктур. «Это обманывает нейроны, заставляя их "думать", что они находятся в мягкой, похожей на мозг среде, хотя сам материал наностолбиков жёсткий», – объясняет руководитель исследования доцент Анджело Аккардо.
Для проверки модели учёные вырастили три различных типа нейронных клеток на наностолбиках. В отличие от традиционных плоских чашек Петри, где нейроны росли в случайных направлениях, на 3D-печатных массивах наностолбиков все три типа клеток росли более организованно, формируя сети под определёнными углами.
Исследование также выявило новые данные о конусах роста нейронов – структурах, направляющих растущие нейроны при поиске новых соединений. На наностолбиках конусы роста направляли длинные отростки во всех направлениях, что больше напоминает процессы в реальном мозге.
Георг Фламуракис, первый автор исследования, отмечает, что созданная среда способствовала созреванию нейронов. Нейронные клетки-предшественники, выращенные на столбиках, показали более высокий уровень маркера зрелых нейронов по сравнению с клетками на плоских поверхностях.
Разработанная модель может предложить новые возможности для изучения различий между здоровыми нейронными сетями и сетями, связанными с неврологическими расстройствами, такими как болезнь Альцгеймера, Паркинсона и расстройства аутистического спектра.
Иллюстрация: нейросеть DALL-E 3
Технология открывает новые возможности для изучения болезней Альцгеймера и Паркинсона.
Учёные Делфтского технического университета в Нидерландах разработали 3D-печатную модель мозга, которая позволяет нейронам расти и формировать сети, подобно тому, как это происходит в реальном мозге. Эта разработка использует крошечные наностолбики для имитации мягкой нервной ткани и волокон внеклеточного матрикса мозга.
Традиционные чашки Петри, используемые для выращивания клеток, плоские и жёсткие, что не соответствует мягкой, волокнистой среде мозга. Команда создала массивы наностолбиков с помощью двухфотонной полимеризации – метода 3D-печати с наноточностью. Эти столбики, каждый из которых в тысячу раз тоньше человеческого волоса, расположены как крошечные леса на поверхности.
Изменяя ширину и высоту столбиков, исследователи настроили их эффективный модуль сдвига, механическое свойство, которое ощущают клетки при перемещении по поверхности микро- или наноструктур. «Это обманывает нейроны, заставляя их "думать", что они находятся в мягкой, похожей на мозг среде, хотя сам материал наностолбиков жёсткий», – объясняет руководитель исследования доцент Анджело Аккардо.
Для проверки модели учёные вырастили три различных типа нейронных клеток на наностолбиках. В отличие от традиционных плоских чашек Петри, где нейроны росли в случайных направлениях, на 3D-печатных массивах наностолбиков все три типа клеток росли более организованно, формируя сети под определёнными углами.
Исследование также выявило новые данные о конусах роста нейронов – структурах, направляющих растущие нейроны при поиске новых соединений. На наностолбиках конусы роста направляли длинные отростки во всех направлениях, что больше напоминает процессы в реальном мозге.
Георг Фламуракис, первый автор исследования, отмечает, что созданная среда способствовала созреванию нейронов. Нейронные клетки-предшественники, выращенные на столбиках, показали более высокий уровень маркера зрелых нейронов по сравнению с клетками на плоских поверхностях.
Разработанная модель может предложить новые возможности для изучения различий между здоровыми нейронными сетями и сетями, связанными с неврологическими расстройствами, такими как болезнь Альцгеймера, Паркинсона и расстройства аутистического спектра.
Иллюстрация: нейросеть DALL-E 3
В Санкт-Петербурге начали использовать SLM для печати чистой медью
В Санкт-Петербурге началось использование технологии селективного лазерного плавления (SLM) для создания деталей из чистой меди.
Компания «Лазерные системы» из Санкт-Петербурга разработала набор параметров сплавления, оптимизированных для технологии SLM. Компания достигла значительных успехов в процессе аддитивного сплавления порошков чистой меди.
Основные проблемы возникали из-за высокого коэффициента отражения и теплопроводности меди, что затрудняло процесс печати. Однако благодаря разработанному режиму сплавления удалось добиться остаточной пористости в диапазоне от 0,001% до 0,016%, что является высоким показателем.
Высокие показатели сплошности были достигнуты на серийном отечественном оборудовании, что свидетельствует о качестве технологии.
В настоящее время компания продолжает исследования, направленные на повышение эффективности параметров сплавления, что позволит достичь ещё более высоких результатов в области аддитивных технологий.
В Санкт-Петербурге началось использование технологии селективного лазерного плавления (SLM) для создания деталей из чистой меди.
Компания «Лазерные системы» из Санкт-Петербурга разработала набор параметров сплавления, оптимизированных для технологии SLM. Компания достигла значительных успехов в процессе аддитивного сплавления порошков чистой меди.
Основные проблемы возникали из-за высокого коэффициента отражения и теплопроводности меди, что затрудняло процесс печати. Однако благодаря разработанному режиму сплавления удалось добиться остаточной пористости в диапазоне от 0,001% до 0,016%, что является высоким показателем.
Высокие показатели сплошности были достигнуты на серийном отечественном оборудовании, что свидетельствует о качестве технологии.
В настоящее время компания продолжает исследования, направленные на повышение эффективности параметров сплавления, что позволит достичь ещё более высоких результатов в области аддитивных технологий.