Теги → печать
Быстрый переход

Дрон превратили в строительный 3D-принтер — он упростит ремонт и строительство на высоте и в труднодоступных местах

Учёные из Имперского колледжа Лондона и швейцарского института Empa создали дроны для строительства и ремонта зданий в труднодоступных местах без установки лесов и привлечения кранов и вертолётов. Процесс подсмотрен у пчёл и ос, которые строят гнёзда на высоте и в укромных местах.

 Источник изображений: Imperial College London

Источник изображений: Imperial College London

Работу выполняют два типа дронов. Непосредственно строительством занимаются дроны BuilDrones. Они несут строительный материал и форсунки — по сути это импровизированные летающие 3D-принтеры. Дроны ScanDrones следят за процессом строительства — оцифровывают объект в процессе возведения и автоматически корректируют работу дронов-строителей. Оператор-человек не мешает процессу, но в любой момент может взять управление на себя, если что-то пойдёт не так.

В лабораторных условиях дроны смогли создать цилиндрическое строение высотой 2,05 м из монтажной пены и 18-см колонну из подобного цементу материала. Отклонение от чертежей составило 5 мм. В первом случае дроны уложили 72 слоя материала, а во втором — 28. Интересно, что подающая материал форсунка в составе дрона способна смещаться в сторону, компенсируя случайное рысканье дрона-строителя в воздухе. К примеру, это пригодится при строительстве в ветреную погоду.

«Мы доказали концепцию, что дроны могут работать автономно и в тандеме для строительства и ремонта зданий, по крайней мере, в лаборатории, — сказал руководитель проекта сотрудник факультета аэронавтики Imperial и Центра материалов и технологий робототехники Empa Мирко Ковач (Mirko Kovac). — Это масштабируемое решение может помочь в строительстве и ремонте в труднодоступных местах, например, в высоких зданиях».

В перспективе исследователи не исключают возможности, что предложенное решение поможет строить сооружения на Марсе, когда дело дойдёт до его колонизации.

Учёные создали образцы деталей и инструментов из титана и марсианской пыли — это нужно для покорения других планет

На Луне, Марсе и где-нибудь далеко в космосе людям наверняка понадобится вещь, которая осталась на Земле. С собой на борту корабля нельзя привезти всё. Производство придётся осваивать на новом месте, используя любые подручные материалы и, прежде всего, всё, что есть в шаговой доступности, а это камни и грунт на поверхности далёких планет. Но чтобы это стало возможным эксперименты надо проводить на Земле уже сейчас.

 Источник изображения: Washington State University

Источник изображения: Washington State University

Инженеры из Университета штата Вашингтон (WSU) продемонстрировали возможность производства образцов деталей и инструментов из смеси титана и искусственной марсианской пыли. Пыль была представлена смесью из земных минералов, благо учёные имеют образцы марсианской породы в виде метеоритов и в целом поверхность Марса неплохо изучена, хотя образцы грунта с Красной планеты на Землю пока не были доставлены.

Учёные создавали смеси с разным содержанием «марсианской» пыли от 5 % до 100 % и подвергали их обработке нагревом до 2000 °C. Расплавленную смесь вливали в формы и после остывания проводили комплексные испытания образцов.

Выяснилось, что оптимальным с точки зрения твёрдости является 5-процентное содержание реголита в смеси с титаном. Детали из такого состава получаются в два раза твёрже, чем из чистого титана. Смесь исключительно из реголита оказалась непрочной и неоднородной, но её вполне можно использовать для облицовки зданий на поверхности Марса для защиты от радиации.

Подтверждение концепции вдохновило учёных на дальнейшую работу, в ходе которой они будут испытывать смесь «марсианской» пыли с другими материалами, чтобы собрать данные о возможном спектре материалов и их характеристиках, которые астронавты смогут повторить на Луне, Марсе или в других местах.

Власти США подталкивают национальных авиастроителей к увеличению использования напечатанных на принтерах деталей местного производства

Снижение зависимости от зарубежных поставок комплектующих является целью многих американских компаний, и в сфере авиастроения власти страны предложили производителям типа Boeing активнее использовать компоненты, создаваемые методом трёхмерной печати субъектами малого и среднего бизнеса в США. Это попутно будет способствовать развитию местной отрасли и созданию новых рабочих мест.

 Источник изображения: Boeing

Источник изображения: Boeing

Программа Additive Manufacturing Forward, о которой президент США Джозеф Байден (Joseph Biden) рассказал ещё в мае, по данным Reuters, охватывает изделия различного назначения из полимерных материалов и металла, которые можно производить на территории США силами небольших компаний методом трёхмерной печати. Интерес к участию в инициативе проявили компании GE Aviation, Siemens Energy, Raytheon Technologies, Honeywell, Lockheed Martin, Boeing и Northrop Grumman. Многие из них выпускают авиационную технику или турбины, конструктивные элементы которых современные технологии позволяют изготавливать так называемым «аддитивным методом», формируя массив детали послойно.

Потенциальные заказчики готовы разрабатывать технологии выпуска необходимых деталей и проводить обучение персонала подрядчиков, а также участвовать в процессе сертификации и разработке стандартов. Boeing и Northrop Grumman выразили намерения приобретать больше деталей, изготавливаемых локально в США при помощи подобных технологий. Первая из компаний даже готова увеличить квоту на закупку таких деталей до 30 % от общей потребности. По оценкам специалистов, такой подход к изготовлению комплектующих позволит на 90 % снизить сроки поставок и затраты на сырьё, а энергоёмкость продукции уменьшается в два раза. Власти США считают, что действие программы следует расширить на автомобильный и полупроводниковый секторы национальной экономики.

Российский 3D-принтер на МКС готов к работе

На борту Международной космической станции (МКС) в скором времени начнутся первые эксперименты с российским 3D-принтером, о чём сообщил космонавт «Роскосмоса» Олег Артемьев.

 Источник изображений: «Роскосмос»

Источник изображений: «Роскосмос»

Установка, о которой идёт речь, создана РКК «Энергия» имени С.П. Королева совместно с Томским политехническим университетом и Томским государственным университетом. Печать осуществляется методом послойного наложения расплавленной полимерной нити (филамента). 3D-принтер был доставлен на орбиту в июне нынешнего года на грузовом корабле «Прогресс МС-20».

Как сообщает ТАСС, в настоящее время установка готова к работе — включение принтера на борту МКС прошло успешно. Сейчас члены экипажа ждут материал для принтера, который должен быть доставлен на корабле «Союз МС-22» в сентябре. На первом этапе космонавты попробуют напечатать простые кубики, а затем перейдут к изготовлению более сложных деталей.

Полученные образцы вернут на Землю для исследования механических характеристик изделий, изготовленных при помощи аддитивных технологий. Это позволит всесторонне исследовать влияние микрогравитации на 3D-печать.

Эксперименты, как ожидается, откроют для отечественной космонавтики новые возможности использования 3D-печати в будущем. Например, в лунных экспедициях космонавты не будут зависеть от доставки необходимых узлов и конструкций на транспортных кораблях с Земли, а смогут распечатать их непосредственно в космосе.

Баг Windows 10 нарушает работу USB-принтеров

По сообщениям сетевых источников, пользователи Windows 10 могут столкнуться с трудностями при использовании USB-принтеров. Microsoft уже признала наличие проблемы и в настоящее время работает над созданием соответствующего исправления.

 Источник изображения: iStock

Источник изображения: iStock

Согласно имеющимся данным, Microsoft признала, что в Windows 10 могут возникать сложности с печатью на USB-принтерах. Проблема проявляется в следующем: в операционной системе отображаются дубликаты установленных принтеров или же отправленные на печать документы попросту не печатаются через принтеры, подключённые по USB.

Чем вызвана упомянутая проблема, пока неизвестно. Вероятно, она могла появиться после установки одного из недавних обновлений для программной платформы. Microsoft не уточняет происхождение бага, но просит пользователей присылать отчёты о проблеме через приложение Feedback Hub.

В качестве временного исправления проблемы с дублированием установленных принтеров пользователям рекомендуется открыть в настройках ОС раздел «Принтеры и сканеры». Если окажется, что там появился дубликат принтера, можно попробовать провести печать с его помощью. Если же требуется печать через оригинальную установку принтера, то следует открыть свойства дублирующего принтера, перейти во вкладку «Порты» и обратить внимание на то, какой порт используется. После этого нужно проделать эти же шаги в настройках оригинальной установки и указать тот же порт, что используется в дубликате. Если после этого оригинальный принтер начнёт работать, то дубликат можно удалить.

Для устранения проблемы, при которой полностью пропадает возможность печати посредством подключённых USB-принтеров, рекомендуется попробовать обновить драйвер печати или переустановить принтер. Однако это не гарантирует, что проблема будет решена.

По данным источника, Microsoft работает над исправлением бага, вызывающего трудности с печатью на USB-принтерах в Windows 10. Когда оно может стать общедоступным, пока неизвестно.

Российские учёные научились печатать на 3D-принтере постоянные магниты

Исследователи из НИТУ «МИСиС» разработали технологию печати постоянных магнитов из магнитотвёрдых материалов на 3D-принтере. Метод даёт возможность производить магниты сложной формы с заданными свойствами, что сегодня крайне трудно. Технология найдёт применение при производстве постоянных магнитов как для обычной бытовой техники, так и для высокотехнологичной электроники.

 Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

«3D-печать магнитов — совершенно новая область не только в нашей стране, но и в мире. В настоящее время научные коллективы, которые умеют печатать магниты, можно пересчитать по пальцам. Мы успешно движемся вперед, к разработке новых импортозамещающих технологий 3D-печати практически любого металломатричного мультиматериала, который можно изготовить в виде порошка и который имеет температуру плавления до 3500 °C», — рассказал руководитель лаборатории «Катализ углеводородов» НИТУ «МИСИС» Александр Громов.

Традиционно промышленное производство магнитов включает множество сложных технологических процессов от выплавки до дробления, прессования, спекания, механической обработки, намагничивания и последующего нанесения защитного покрытия. Нетрудно представить, что изготовление магнитов сложной формы многократно усложняет техпроцесс. Спекание лазером магнитотвёрдых порошков в модель произвольной формы стало бы удобным решением, которое позволило бы, например, исключить из технологических операций такие этапы, как прессование, спекание и последующую механическую обработку и, в целом, примерно на треть упростило бы производство.

Учёные давно ищут возможность использовать аддитивную печать для изготовления постоянных магнитов, для чего требуется исследовать как микро-, так и макроструктуры магнитных моделей. Исследователи всего мира фактически находятся в начале пути к промышленной 3D-печати постоянных магнитов, и работа российских учёных прошла по самому переднему краю исследований.

В основе предложенного технологического процесса печати лежит «порошок с частицами сферической формы на основе неодима, железа и бора с незначительным содержанием празеодима, кобальта, титана и циркония», как поясняется в пресс-релизе НИТУ «МИСИС». Учёные установили, «что при печати на стальной подложке, мощность лазера 150–200 Вт и скорость сканирования 300–700 мм/с обеспечивают оптимальные условия производства магнита с минимальным количеством дефектов структуры». Подчёркивается, что время создания таким образом магнитов сократилось более чем в три раза по сравнению с традиционной промышленной технологией спекания.

Следует сказать, что работа исследователей пока носит лабораторный характер, но в будущем предложенный метод может стать основой для технологий получения эффективных постоянных магнитов любой геометрической формы.

Ключом к высокоёмким литиевым аккумуляторам может стать лазерная 3D-печать

Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса (LLNL) получила от властей грант на $1,5 млн на разработку технологии лазерной 3D-печати катодов для высокоёмких литиевых аккумуляторов. В исследовании будут использоваться катодные порошки компании Ampcera, для чего с ней заключено партнёрское соглашение. Лазерная 3D-печать может открыть путь к массовому производству доступных по цене и ёмких литийсодержащих батарей, в которых нуждаются все.

 Источник изображения: Jianchao Ye/LLNL

Источник изображения: Jianchao Ye/LLNL

Сегодня катоды литийсодержащих аккумуляторов изготавливаются методом литья и в процессе нанесения покрытий. Рабочее вещество растворяется в растворителях, наносится на электроды и в формы, а затем долго сушится. Это дорого, неэффективно и не позволяет создавать структуры выше определённой толщины, что, в свою очередь, задерживает появление быстро заряжающихся аккумуляторов и вредит наращиванию плотности энергии аккумуляторами.

В то же время индустрия уже освоила лазерную 3D-печать с помощью порошков металлов и соединений. Исследователи из LLNL как раз займутся вопросами спекания катодных порошков с алюминиевыми электродами методом селективного лазерного плавления (Laser Powder Bed Fusion, L-PBF).

«Экологически безопасный процесс позволяет обрабатывать толстые высокоёмкие трёхмерные катодные структуры, что позволит литийионным батареям достичь цели быстрой зарядки — 80 % заряда за 15 минут или меньше», — сказал ведущий исследователь LLNL Цзяньчао Йе (Jianchao Ye). — Благодаря отсутствию растворителя сверхбыстрая лазерная обработка позволяет осуществлять крупномасштабное производство батарей с более высокой производительностью, более низким энергопотреблением и стоимостью и, вероятно, улучшенной плотностью мощности и энергии».

Компания Ampcera обладает сильным портфелем технологий в области высокоэффективных твердотельных электролитов и электродных материалов. Ampcera предоставит LLNL самые современные и высокотехнологичные катодные порошки для обработки L-PBF.

«После разработки 3D-структурированных катодов мы рассчитываем расширить технологию до дизайна анодов, а также продолжить изучение её применения в полностью твердотельных литийметаллических батареях с ещё более высокими плотностями энергии и мощности», — сказал Хуэй Ду (Hui Du), соучредитель и технический директор компании Ampcera.

США заплатили за полёт своего астронавта на «Союзе» в рублях

Генеральный директор государственной корпорации «Роскосмос» Дмитрий Рогозин рассказал о работах в рамках проекта Международной космической станции (МКС).

 Источник изображений: «Роскосмос»

Источник изображений: «Роскосмос»

По его словам, Национальное управление США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) заплатило за полёт своего астронавта Марка Ванде Хая на российском корабле «Союз» в рублях.

«Мы получили полное финансирование со стороны компании Axiom, которая выступала посредником в организации этого полёта. Задержка оплаты была ровно на месяц. Все средства пришли в полном объёме в рублях», — сообщил господин Рогозин.

В настоящее время продолжаются переговоры между «Роскосмосом» и NASA о перекрёстных полётах на МКС. Как отметил Дмитрий Рогозин, после подписания этого соглашения Россия и США обеспечат взаимное включение своих космонавтов и астронавтов в смешанные экипажи.

«Соответственно подтверждаем, что с нашей стороны будет предложена кандидатура космонавта Анны Кикиной, которая уже сейчас проходит дополнительную подготовку по программе НАСА», — сообщил руководитель «Роскосмоса».

Кроме того, Дмитрий Рогозин затронул тему 3D-печати на борту будущей российской орбитальной станции. Предполагается, что этот комплекс будет содержать конструкции, подлежащие возможному разрушению и расщеплению на порошок, который в дальнейшем можно использовать для формирования деталей методом 3D-печати и дальнейшего ремонта узлов станции.

«Я условно называю эту работу "Самоед", когда с помощью 3D-принтера используются второстепенные элементы станции, чтобы их превратить в сырьё. Для околоземной орбиты это, может быть, не столь актуально, но для дальних экспедиций это безальтернативно», — заключил господин Рогозин.

В России создан вакуумный 3D-принтер с роботом-манипулятором — он может печатать из титана

Государственная корпорация «Ростех» сообщает о разработке передовой установки для 3D-печати, которая позволит «выращивать» сверхпрочные детали из титана и жаропрочной стали для авиационной и космической индустрии. Речь идёт о вакуумном электронно-лучевом 3D-принтере. Проект реализован Научно-исследовательским технологическим институтом «Прогресс» под управлением компании «РТ-Капитал» госкорпорации «Ростех».

 Источник изображения: «Ростех»

Источник изображения: «Ростех»

Главная особенность установки — всеракурсный робот-манипулятор, который позволяет формировать изделия сложной конструкции и различных форм в условиях вакуума. Система даёт возможность печатать детали повышенной прочности. В качестве материала установка использует специальную проволоку из жаропрочных сталей, титана и алюминиевых сплавов. Она подаётся в рабочую вакуумную камеру, где деталь «выращивается» с помощью электронно-лучевой сплавки.

«Изделия, изготовленные в вакууме, обладают повышенными прочностными характеристиками. Например, предел прочности нержавеющей стали возрастает до 16 %. Кроме того, технология печати методом электронно-лучевой плавки позволяет изготавливать детали практически любой сложности, в том числе изделия размером всего 0,2 мм», — отмечает «Ростех».

Система предназначена прежде всего для научных исследований, а также тестирования новых технологических решений для авиационной и космической промышленности.

Российские учёные научились тонкой 3D-печати из вольфрама — это пригодится в науке и медицине

Сообщается, что учёные НИТУ «МИСиС» впервые в мире предложили технологию создания тонкостенных 3D-деталей сложной формы из вольфрама методом селективного лазерного плавления. Трудность в том, что вольфрам — металл исключительной тугоплавкости, а при комнатной температуре очень хрупкий. Просто так из вольфрама изделия сложной формы с тонкими стенками не сделать, а они нужны для прорывных научных экспериментов и в медицине.

 Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

«Несмотря на тугоплавкость вольфрама, нам удалось подобрать технологические параметры 3D-печати для производства тонкостенных деталей из него по технологии селективного лазерного плавления. Изучение условий формирования ванны расплава для вольфрама при воздействии лазерного излучения позволило увеличить разрешающую способность печати вольфрама до физически возможного предела», — рассказал представитель группы разработчиков, научный сотрудник лаборатории «Катализ и переработка углеводородов» НИТУ «МИСиС», к.ф.-м.н. Иван Пелевин.

Температура плавления вольфрама составляет 3422 °C. При этом он эффективно поглощает радиационное излучение и мало подвержен коррозии. Разработанный метод позволяет печатать конструкции со стенкой толщиной в 100 мкм. Это может быть использовано для изготовления деталей для экспериментов на российских ускорителях частиц и для создания фокусирующих элементов для лучевой терапии опухолей.

Объёмные тонкостенные 3D-модели из вольфрама могут быть использованы для создания нового поколения детектора частиц высоких энергий — калориметра. Калориметры являются неотъемлемым инструментом ускорителей, включая Большой адронный коллайдер. Из тонкостенного вольфрама изготавливают абсорберы излучения, которые способны поглощать частицы высоких энергий. В процессе поглощения формируется так называемый электромагнитный ливень, который даёт представление о характеристиках исходных частиц — это позволит получить новые знания о свойствах адронов с тяжёлыми кварками.

В медицине фокусирующие экраны из тонкостенного вольфрама помогают сконцентрировать излучение на опухолевой ткани и защитить здоровую. Новая технология 3D-печати из вольфрамового порошка с помощью лазеров обещает не задержаться с внедрением, но сами учёные никаких прогнозов не дают.

Учёные из MIT разрабатывают технологию 3D-печати «деревянной» мебели из натурального биогеля

Учёные из всемирно известного Массачусетского технологического института (MIT) нашли потенциальный способ делать натуральную деревянную мебель и другие объекты любой формы с помощью 3D-печати. В перспективе это позволит защитить окружающую среду от истощения.

 Zinnia elegans / Источник изображения: manfredrichter/pixabay.com

Zinnia elegans / Источник изображения: manfredrichter/pixabay.com

Дерево можно отнести к возобновляемым ресурсам, но пока человечество расходует его так быстро, что леса не успевают восстановиться. Как сообщается на сайте MIT, ежегодно общая площадь лесов в мире уменьшается на участок размером с Исландию — это крайне негативно влияет как на состояние дикой природы, так и на климат.

Команда учёных из MIT продемонстрировала технологию, позволяющую в лабораторных условиях создавать очень похожий на дерево материал из растительных клеток. При этом они научились в некоторой степени управлять как его плотностью, так и прочностью.

Идея учёных заключается в создании изделий заданной формы без необходимости последующей обработки с неизбежным расходом энергии и появлением отходов производственной деятельности. По словам ведущего автора исследования Эшли Беквит (Ashley Beckwith), имеется большой ресурс для масштабирования технологии и выращивания трёхмерных структур.

Для начала учёные взяли клетки растения циннии изящной (Zinnia elegans), после чего их поместили на два дня в жидкую среду, а потом преобразовали в специальный, более густой биогель с питательными веществами и двумя типами фитогормонов — меняя их содержание в составе, можно управлять физическими и механическими свойствами будущего материала.

После этого команда начала печатать с помощью биогеля фигуры различной формы — примерно таким же образом осуществляется 3D-печать. После трёх месяцев инкубации в темноте материал подвергся обезвоживанию, а окончательный результат представлял собой объект из древоподобной материи. В одном из тестов учёным даже удалось создать из материала модель дерева.

 Источник изображения: news.mit.edu

Источник изображения: news.mit.edu

Эксперименты проводились с различным уровнем фитогормонов — их пониженный уровень приводил к более низкой плотности, а повышенный позволял создавать более жёсткие структуры. Подобные эксперименты в перспективе позволят создавать более лёгкие и мягкие или, наоборот, более жёсткие объекты.

Конечная цель — разработать технологию, позволяющую просто печатать вещи и мебель из дерева, не уничтожая настоящий лес. Возможно, процесс можно будет начать с небольших объектов вроде декоративных фигур, после чего, возможно, удастся применить его для создания стульев или, например, строительных каркасов и досок.

 Источник изображения: antmoreton/pixabay.com

Источник изображения: antmoreton/pixabay.com

На следующем этапе учёные планируют найти способ использования в качестве основы клетки других растений. Цинния не является деревом, но в перспективе за основу можно взять нечто вроде клеток сосен — это может стать настоящим научным прорывом.

Для 3D-печати на МКС будут использоваться полимерные материалы

Первая 3D-печать на российском сегменте Международной космической станции будет вестись из полимерных материалов. Об этом пишет информационное агентство ТАСС со ссылкой на слова директора исследовательско-аналитического центра госкорпорации «Роскосмос» Игоря Поташного.

 Источник изображений: «Роскосмос»

Источник изображений: «Роскосмос»

«На начальном этапе это будут какие-то полимерные материалы, которые просты», — сообщил господин Поташный в ответ на вопрос касательно материалов, которые планируется использовать в качестве сырья при проведении экспериментов по 3D-печати на МКС.

Глава исследовательско-аналитического центра также сообщил, что в перспективе рассматривается возможность проведения экспериментов по формированию материалов, необходимых, в том числе, для напланетной деятельности. Ранее сообщалось, что 3D-принтер, созданный инженерами Ракетно-космической корпорации «Энергия», планируется доставить на орбитальную станцию на грузовом корабле «Прогресс МС-20», запуск которого намечен на 3 июня.

Первые эксперименты с использованием 3D-принтера на МКС проведут космонавты Олег Артемьев и Денис Матвеев. Полученные во время экспериментов образцы позднее будут возвращены на Землю для анализа их характеристик и выявления особенностей. Согласно имеющимся данным, с помощью 3D-принтера космонавты смогут изготовить крышки для электроразъёмов разной номенклатуры, лопатки для исследований, гаечные ключи, крепёжные средства и другие изделия.

Российский 3D-принтер прибудет на МКС в июне

Государственная корпорация «Роскосмос» сообщает о том, что в следующем месяце на российский сегмент Международной космической станции (МКС) планируется доставить 3D-принтер.

 Источник изображений: «Роскосмос»

Источник изображений: «Роскосмос»

Устройство разработано специалистами РКК «Энергия» имени С. П. Королева совместно с Томским политехническим университетом и Томским государственным университетом. Цель проекта — отработка аддитивных технологий на орбите.

Принтер отправится на МКС в июне на грузовом корабле «Прогресс МС-20». Первым работать с устройством предстоит экипажу экспедиции МКС-67 — космонавтам «Роскосмоса» Олегу Артемьеву, Денису Матвееву и Сергею Корсакову.

Установка позволит космонавтам изготавливать, в частности, крышки для электроразъёмов различной номенклатуры, лопатки для исследований, гаечные ключи и другие инструменты, крепёжные изделия и пр.

«На принтере из термопластичных полимеров методом послойного наложения расплавленной полимерной нити (филамента) будут печататься образцы и детали, которые в большом количестве используются на борту станции», — говорится в сообщении.

Некоторые полученные образцы будут доставлены на Землю для исследования механических характеристик: это позволит всесторонне изучить влияние микрогравитации на 3D-печать.

NASA вложится в создание 3D-принтера для массового производства хрящевой ткани на орбите

NASA курирует целый ряд проектов, которые в будущем могут помочь коммерциализировать производство на орбите. Одним из таких проектов стала разработка 3D-принтера для массовой печати хрящевой ткани в условиях микрогравитации. Такие принтеры почти не требовали бы обслуживания и могли бы производить хрящи на заказ для имплантации пациентам на Земле.

 Источник изображения: Jake Long/TID

3D-принтер The Replicator. Источник изображения: Jake Long/TID

Технология быстрой фотополимерной печати 3D-моделей под названием «компьютерная аксиальная литография (CAL) разработана совместно учёными Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL) и специалистами Калифорнийского университета в Беркли. На её основе представлен 3D-принтер под названием The Replicator. Буквально на днях мы рассказывали, как «репликатор» приспособили для печати тончайших стеклянных моделей.

3D-печать в условиях невесомости позволяет без лишних сложностей напечатать точнейшую копию модели. Именно этим привлекательна работа 3D-принтеров на орбите. Форма модели будет держаться идеально, не растечётся и останется с аккуратными краями, что снизит затраты на финальную обработку. Для печати хрящевых имплантатов под заказ это станет коммерчески выгодным решением. Принтер напрямую соединяется с установкой для компьютерной томографии и получает точнейшую объёмную копию объекта, который необходимо создать.

Принтер The Replicator проецирует цифровую модель в толщу прозрачной полимерной смолы. В тех местах, где происходит необходимая по силе засветка, смола почти мгновенно затвердевает. Остаётся слить остатки смолы для производства последующих моделей и промыть готовую.

Вместе со специалистами LLNL грант NASA на разработку коммерческого 3D-принтера The Replicator получила компания Space Tango из штата Кентукки. Вместе они будут доводить установку до ума. Компания Space Tango с 2017 года провела на МКС свыше 200 биологических и других экспериментов и имеет достаточно опыта, чтобы добиться успеха.

Учёные научились быстро печатать сложные 3D-структуры из стекла — это пригодится для биотехнологий, оптики и не только

Химически и термически устойчивое стекло намного предпочтительнее в промышленности, медицине и науке, чем пластик. И если люди научились неплохо справляться с печатью пластиковых 3D-моделей, то 3D-печать из стекла могла бы помочь в развитии многих перспективных направлений. Теперь это возможно. Американские и немецкие учёные научились быстро печать стеклянные 3D-модели микронного масштаба.

 Источник изображения: Adam Lau/Berkeley Engineering

Источник изображения: Adam Lau/Berkeley Engineering

В основе предложенной технологии лежит придуманный учёными Фрайбургского университета материал Glassomer и изобретённый в Калифорнийском университете в Беркли метод 3D-печати под названием «компьютерная аксиальная литография» (CAL). Метод CAL был представлен около четырёх лет назад. Это фотополимерный метод печати, при котором в толщу жидкой полимерной смолы под разными углами проецируется 2D-модель. Там где сила света достигает порогового значения, происходит быстрое затвердевание смолы. Потом модель достаточно помыть в растворителе для удаления жидкого состава и модель готова, на что уходят считанные минуты.

Предложенный немцами материал Glassomer представляет собой смесь прозрачного полимера с порошком из кварцевого стекла. В эту прозрачную смесь также можно проецировать модель, после чего происходит её отвердевание. После этого модель помещается в печь, где пластик выжигается, а кварцевый порошок спекается в одно стеклянное изделие.

По словам учёных, которые по результатам работы опубликовали статью в престижном журнале Science, впервые удалось напечатать стекло со структурами в диапазоне 50 микрометров всего за несколько минут, что примерно соответствует толщине человеческого волоса. Кроме того, поверхности компонентов получились более гладкими, чем при использовании обычных процессов 3D-печати.

Возможное применение инновационного производственного процесса видится в создании микрооптических компонентов датчиков, при производстве гарнитур виртуальной реальности и современных микроскопов. «Возможность производить такие компоненты на высокой скорости и с большой геометрической свободой позволит в будущем создавать новые функции и более экономически эффективные продукты», — говорят авторы разработки. Особенно перспективным выглядит производство структур в виде микроканалов для приборов медицинской диагностики в системах на чипе, что откроет путь к новой медицине и лучшему контролю над заболеваниями.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Байонетта в Bayonetta 3 заговорит голосом женской версии Шепарда из Mass Effect 12 мин.
Симулятор ожидания в очереди: Overwatch 2 оказалась доступна в России, но поиграть в неё не так просто 26 мин.
Дефект Windows 11 22H2 может замедлить загрузку уделённых и копирование локальных файлов на 40 % 2 ч.
Илон Маск снова захотел купить Twitter 12 ч.
В деле Twitter против Маска появился ещё один потенциальный свидетель: он заявил, что 20 % аккаунтов на платформе — боты 12 ч.
Electronic Arts засветила баннер и название новой Need for Speed — анонс уже на этой неделе 13 ч.
Безбумажный HR: малым и средним предприятиям открыли демо-доступ к HRlink 13 ч.
БигМак за биткоины — McDonald’s в швейцарском Лугано начала принимать криптовалюты 14 ч.
Новые «Ведьмаки», сиквел Cyberpunk 2077 и игра по собственной франшизе: CD Projekt поделилась грандиозными планами 14 ч.
В офисе Apple в Южной Корее прошёл рейд из-за обвинений в завышенных комиссиях в App Store 14 ч.
Поставщики Apple открывают всё больше производственных площадок в США, отдавая предпочтение Калифорнии 2 ч.
Tesla к следующему году перестанет оснащать электромобили ультразвуковыми датчиками 2 ч.
Новая статья: Обзор смартфона Infinix HOT 12 Pro: в тесноте, да не в обиде 9 ч.
Intel Labs представила нейроморфный ускоритель Kapoho Point — 8 млн электронных нейронов на 10-см плате 11 ч.
Белый дом предложил Билль о правах ИИ — он должен защитить американских граждан от самого ИИ 13 ч.
Первые покупатели vivo V25 Pro получат в подарок беспроводные наушники 13 ч.
Micron построит огромный завод по производству чипов в США за $100 млрд 13 ч.
Поставки iPhone индийского происхождения выросли до $1 млрд за последние 5 месяцев и будут расти дальше 14 ч.
Нобелевскую премию по физике в 2022 году получили исследователи квантовой запутанности и нарушений неравенств Белла 14 ч.
NZXT представила материнскую плату N7 B650E для процессоров AMD Ryzen 7000 15 ч.