Сен 27

3d печать с помощью дронов

Учёные из Швейцарии и Великобритании запрограммировали дронов на строительство по технологии пчёл. Технология понадобится для возведения или ремонта зданий в труднодоступных местах, например, в зонах стихийных бедствий или в верхней части небоскрёбов.

Летающими беспилотниками был построен цилиндр высотой 2 метра, состоящий из 72 слоёв пенополиуретана, и 18-сантиметровый цилиндр, который включает 28 слоёв изготовленного на заказ цементного материала. Для этого использовалось два типа дронов. Так, BuilDrones размещали материалы, а ScanDrones контролировали качество выполняемой работы. На протяжении сборки коптеры адаптировали своё поведение в соответствии со спецификациями с точностью до пяти миллиметров. Несмотря на их полную автономность, за процессом следил человек-контроллер.

Continue reading
Сен 01

Печать деревом на 3D-принтере деталей-трансформеров

Ученые из Еврейского университета (Иерусалим) разработали чернила, которыми можно печатать плоские деревянные конструкции. После высыхания и усадки они принимают заданные трехмерные формы.

В перспективе метод позволит производить мебель или другие деревянные изделия, которые можно будет перевозить в компактном виде, а вместо сборки — просто высушить.

Разработка новых меняющих форму материалов ведется очень активно, поскольку имеет множество перспективных применений — от робототехники и архитектуры до биотехнологий и пищевой промышленности. При этом источником вдохновения могут послужить и живые растительные клетки, и даже слайм.

В производстве принято считать дерево пассивным объектом, которому требуется придать форму.

«Вы нажимаете на него, сгибаете, вырезаете, обрабатываете, чтобы получить желаемую форму, — сказал исследователь Эран Шарон во время пресс-конференции на собрании Американского химического общества. — Но в природе ничто не создается таким образом… Форма материала возникает в результате того, как распределяются расширение и усадка. Мы хотели вернуться к истокам этой концепции, к природе, и сделать это с помощью дерева».

Continue reading
Авг 28

3D-печать из жидкой древесины

Учёный из Израиля Дорон Кам вместе с коллегами придумал способ 3D-печати из древесины. В дальнейшем на основе этого метода можно будет печатать мебель и другие деревянные предметы. Главная особенность технологии — объект приобретает форму не во время печати, а в процессе высыхания.

Технология печати основана на деформации волокон древесины после высыхания. Волокна становятся жёстче после того, как лишатся влаги. Например, поэтому доски «ведёт» после высыхания. Если влажные гибкие волокна расположить таким образом, чтобы после высыхания и распрямления они выстроились в определённом направлении, можно освоить новый метод 3D-печати. Именно так и поступили учёные.

Continue reading
Июн 14

3D-печать сердца человека

Команда из Гарвардского института Висса разработала метод 3D-печати сердечных макрофиламентов — мышечных нитей, способных в перспективе имитировать сложное выравнивание сокращающихся элементов человеческого сердца. По мнению учёных, технология имеет все шансы закрепиться в регенеративной кардиологии.

Исследователи усовершенствовали уже существующую технологию биопечати Wyss SWIFT. Для этого они создали платформу с 1050 лунками (с двумя микроскопическими столбиками каждая), а затем заполнили их индуцированными человеком плюрипотентными стволовыми клетками, коллагеном и прекурсорами соединительной ткани. Комбинация образовала плотную ткань, которая выравнивается вдоль оси, объединяющей микростолбики. Команда взяла получившиеся «строительные блоки» и использовала их для биопечати.

Пока что получился лишь маленький кусочек сердечной ткани, однако технология доказала свою перспективность. И хотя о создании полноценного органического сердца пока ещё слишком рано говорить, разработку уже можно использовать для замены шрамов после сердечных приступов или даже для коррекции сердец новорождённых, поражённых врождённым пороком.

Июн 11

Кровь людей можно использовать на 3D-принтере для заживления ран

Ученые из Ирландии вылечили глубокую рану человека при помощи 3D-принтера. Они создали биологические чернила из улучшенной в лабораторных условиях крови пациента и напечатали из нее структуру для помещения внутрь открытой раны. Так как чернила были богаты заживляющими раны тромбоцитами, человек быстро оправился от ранения. По мнению исследователей, примененная ими технология в будущем сможет восстанавливать и другие ткани человеческого организма — можно будет не только залечивать раны, но и исправлять другие проблемы со здоровьем. Да и в целом полученный опыт хорошо повлиял на развитие технологии 3D-печати в области медицины.

Своим достижением ирландские ученые поделились в научном журнале Advanced Functional Materials. Относительно недавно перед ними встала задача излечить человека от глубокой раны. Для этого они взяли у пациента образец крови и в лабораторных условиях создали из нее богатую тромбоцитами плазму (PRP). Изначально в периферической крови человека не так много отвечающих за скорость свертывания и восстановления поврежденных тканей тромбоцитов. Но исследователи смогли увеличить их количество в лабораторных условиях.

Continue reading
Май 18

Метод аддитивного производства армированных титановых композитов

Специалисты НИТУ «МИСиС» разработали способ производства композитных деталей повышенной прочности, сочетающий технологии лазерной порошковой 3D-печати с изостатическим прессованием.

Композиционный титан-кремниевый материал обладает высокой прочностью на растяжение и жесткостью. Детали из таких композитов востребованы аэрокосмической промышленностью. Свойства композита сильно зависят от довольно сложной технологии изготовления с рядом существенных ограничений, к тому же высокая химическая активность титана сводит на нет методы производства в жидком, расплавленном состоянии.

Научный коллектив лаборатории гибридных аддитивных технологий НИТУ «МИСиС» предложил оригинальное решение задачи — гибридный подход, сочетающий лазерные технологии и горячее прессование.

Continue reading
Май 01

3D печать для трансплантации органов

При необходимости пересадки органов пациенты могут столкнуться с той же проблемой, что и при создании протеза: предложение подходящих биоматериалов крайне ограничено, а стоимость трансплантации очень дорога. Помимое этого, организм может не принять новый орган, в этом случае труды по поиску донора и подготовке пациента к операции пойдут насмарку. Теоретическая медицина предлагает создавать необходимые органы по заказу, буквально печатая их на основе биоматериала пациента.

Ученые описывают использование биочернил — особого материала и своеобразного сырья для медицинских 3D-принтеров. Биочернила создаются с помощью методов тканевой инженерии на основе полученных от пациента образцов. Медики берут часть ткани больного и помещают ее в биореактор, где с помощью питательных веществ материал приобретает механические и биологические свойства органической ткани. Биоинженеры могут направлять клеточный рост таким образом, чтобы в итоге получалась необходимая ткань или тип органов. Вероятность того, что получившийся орган приживется в теле пациента, крайне высока. Также ученые из разных стран мира предлагают выращивать органы в теле животных. По словам генерального директора Genotek Валерия Ильинского, подобные технологии станут реальностью через пять-десять лет. Однако изготовление индивидуальных почек, печени или сердца на основе биоматериала пациента все равно кажется более надежным способом заменить поврежденный орган — из-за максимальной совместимости напечатанного органа и организма больного. В этом случае прибегать к экзотическим способам решения проблемы — вроде пересадки сердца свиньи человеку — не потребуется.

Continue reading
Апр 30

3D печати в медицине специальной смолой

Существующие 3D-принтеры печатают заготовки на основе фотополимерной смолы — особого жидкого вещества, которое застывает под воздействием света. В медицинской печати все намного серьезнее, так как считается, что человек будет непосредственно и довольно долго контактировать с созданным с помощью 3D-принтера объектом. Ученые объясняют, что напечатанные протезы должны иметь абсолютную форму — с учетом особенностей строения организма, а также состоять из безопасных материалов, которые не вызовут аллергической реакции или отторжения.

Continue reading