В былые времена копировально-множительную технику требовалось ставить на учёт в органы, что законодательно в России отменили в недалёком прошлом. Подобная практика уже не коснулась 3D-печати, хотя напечатать можно нечто далеко за гранью закона. С учётом массовости явления к прежней практике регистрации власти вряд ли вернуться. Зато об анонимности моделей также можно будет забыть. Вычислять 3D-принтеры с невероятной точностью учёные научили ИИ.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Открытие сделали исследователи в Иллинойском университете в Урбане-Шампейне (University of Illinois at Urbana-Champaign). Можно не сомневаться, что в силу незначительных различий в механике каждый 3D-принтер будет оставлять на модели свои собственные уникальные «отпечатки пальцев». Вопрос заключался лишь в том, сколько моделей надо изучить, чтобы точно идентифицировать конкретный принтер даже в одном модельном ряду? Оказалось, что обученному ИИ требуется изучить по 1 мм² поверхности всего десяти моделей, чтобы с точностью 98 % вычислить напечатавший их принтер.

Искусственный интеллект прошёл обучение на 9192 фотографиях изделий, отпечатанных на 21 принтере. Эти принтеры были изготовлены 6 брендами с использованием 4 различных технологий печати. Некоторые принтеры были из одной линейки. Искусственный интеллект после обучения по десяти изображениям изделий площадью 1 мм² смог с невероятной точностью определить напечатавший их принтер, чему поразились сами исследователи.

«Мы до сих пор поражаемся тому, что это работает: мы можем напечатать одну и ту же деталь на двух идентичных принтерах — одна и та же модель, одни и те же настройки процесса, один и тот же материал — и каждая машина оставляет уникальный отпечаток, который ИИ может отследить до принтера, — говорят учёные. — Можно точно определить, где и как что-то было изготовлено. Вам не нужно верить на слово своему поставщику».

Исследователи считают, что данная методика пригодится при массовом использовании 3D-печати на производстве. Это поможет быстро выявить брак конкретного печатающего устройства. Но больше всех обрадуются технологии, конечно же, криминалисты.

Когда-нибудь врачи смогут печатать 3D-заплатки непосредственно в работающих органах, например, в бьющемся сердце, или начнут доставлять лекарства строго к выбранным участкам тела, что необходимо для борьбы со злокачественными опухолями. Для всех этих задач необходимо научиться печать модели глубоко в живых тканях, к чему вплотную приблизились учёные из Калифорнийского технологического института.

Источник изображений: California Institute of Technology

Традиционно для полимеризации 3D-моделей в медицине используется инфракрасный свет. Однако он плохо проникает под кожу и не может активировать полимеры глубоко в тканях. Поэтому учёные из Калтеха сделали ставку на ультразвук. Ультразвук широко применяется для диагностики внутренних органов и при определённых условиях может эффективно воздействовать на полимеры глубоко в теле животных и человека, сохраняя при этом абсолютную биосовместимость.

Учёные разработали следующий подход: сочетание ультразвука с липосомами, чувствительными к небольшим перепадам температур. Липосомы представляют собой похожие на клетки сферические пузырьки с несколькими жировыми слоями. Они уже используются в медицине для точечной доставки лекарств. Исследователи загрузили в липосомы сшивающее вещество и погрузили их в раствор полимера, содержащий мономеры. Также в раствор было помещено вещество для создания контраста на ультразвуковом изображении и лекарственный препарат для доставки его в составе будущей 3D-модели.

Вместо или вместе с лекарственным препаратом в жидкий ещё раствор полимера можно вносить токопроводящие вещества — серебро или углеродные нанотрубки, которые могут использоваться для создания электродов внутри тела на органах, например, для съёма ЭКГ.

Примеры 3d-печати ультразвуком внутри тела живых организмов

Частицы липосом чувствительны к небольшим изменениям температур. Это означает, что с помощью сфокусированного ультразвукового сигнала можно очень точно повышать температуру на мишени глубоко в живом теле. Достаточно локально повысить температуру всего на 5 ℃, чтобы липосомы высвободили связующие вещества и те начали процесс полимеризации. Контрастное вещество позволяет следить за формой формирующейся в тканях модели и точно корректировать печать.

Во время эксперимента на живой мыши учёные напечатали модель с лекарством рядом с опухолевой тканью. Наблюдение показало, что точное внесение препарата с помощью модели оказало более сильное лечебное воздействие, чем простая инъекция того же препарата.

«Мы уже показали на примере небольшого животного, что можем печатать гидрогели с лекарственным веществом для лечения опухолей, — заявили учёные. — Наш следующий этап — попытаться напечатать модель в более крупном животном и, надеемся, в ближайшем будущем мы сможем воспроизвести это на людях».

Традиционный выбор материалов для транспортных средств невелик: во всех случаях в первую очередь приходится учитывать массу и искать компромисс между прочностью и лёгкостью. Появление 3D-печати открыло новую страницу в этой области, позволяя за счёт сложной внутренней архитектуры «распорок» снижать массу деталей без ухудшения их прочности. Машинное обучение открывает следующую страницу, помогая предсказать наилучшую наноархитектуру материалов для максимальной прочности.

Материал из 18,7 млн ячеек в решётке на вершине мыльного пузыря. Источник изображения: Peter Serles / University of Toronto Engineering

Исследователи с факультета прикладных наук и инженерии Университета Торонто (University of Toronto) использовали машинное обучение для разработки наноструктурных материалов, которые обладают прочностью углеродистой стали и лёгкостью пенополистирола. Статья по результатам работы вышла 23 января 2025 года в журнале Advanced Materials. В документе рассказывается о процессе создания наноматериалов, свойства которых сочетают в себе исключительную прочность, малый вес и возможность настройки. Этот подход может принести пользу широкому спектру отраслей промышленности, от автомобильной до аэрокосмической.

«Наноархитектурные материалы сочетают в себе высокоэффективные формы, например, мост из треугольников наноразмерных размеров, что позволяет использовать эффект ”чем меньше, тем прочнее" для достижения одного из самых высоких соотношений прочности и жёсткости к весу среди всех материалов, — говорит Питер Серлес (Peter Serles), ведущий автор новой статьи. — Однако стандартные формы и геометрия решёток, как правило, имеют пересечения под острыми углами, что ведёт к проблеме концентрации напряжений. Это приводит к раннему локальному разрушению материалов, ограничивая их общий потенциал [прочности]».

Подключив к поиску решения коллег из Южной Кореи (KAIST), которые провели машинное обучение по заданным параметрам с использованием многоцелевой байесовской оптимизации, исследователи смогли предсказать наилучшие геометрические конфигурации наноструктур с точки зрения оптимального распределения напряжений в материале.

Согласно расчётам, двухфотонный полимеризационный 3D-принтер, размещённый в Центре исследований и применения жидкостных технологий (CRAFT), распечатал образцы наноархитектурного материала в виде оптимизированных углеродных решёток. Проверка показала, что прочность нового материала в пять раз выше, чем у титана.

Источник изображения: Advanced Materials 2025

Представленные учёными наноархитектурные материалы состоят из крошечных блоков — повторяющихся элементов размером в несколько сотен нанометров. Потребовалось бы собрать более 100 таких элементов в ряд, чтобы они достигли толщины человеческого волоса. Эти строительные блоки, выполненные из углерода, расположены в виде сложных трёхмерных структур — нанорешёток. Если из таких материалов изготавливать, например, фюзеляжи самолётов, они смогут летать дальше на том же запасе топлива благодаря уменьшению массы без потери прочности.

Не исключено, что это станет ключом к созданию летающих автомобилей будущего. Сейчас их развитие ограничено ёмкостью батарей, но снижение веса за счёт новых материалов может позволить таким транспортным средствам летать дольше и дальше.

Аддитивные технологии проникают во множество новых сфер и обещают со временем существенно изменить саму суть производства. Печать экономит материалы и гибко адаптируется к новым изделиям, что особенно актуально при изготовлении крупных моделей, в частности, деталей корпусов автомобилей. Для этого важно сохранить прочностные характеристики деталей, с чем успешно справились японские исследователи.

Художественное представление процесса. Источник изображения: Tohoku University

Учёные из Университета Тохоку исследовали влияние режимов лазерной 3D-печати с напылением (L-PBF) на прочность деталей из сплавов алюминия и стали. Это позволяет создавать лёгкие и особенно прочные детали корпусов автомобилей, например, стойки подвесок амортизаторов. Однако при расплавлении порошка сплава лазером в процессе изготовления деталей на границах двух металлов возникают хрупкие переходные зоны, не соответствующие техническим требованиям.

«Мультиматериалы являются горячей темой в области аддитивного производства из-за гибкости процесса, — объясняет доцент Кента Яманака (Kenta Yamanaka). — Однако основная проблема при практической реализации заключается в том, что для определенных комбинаций металлов, таких как сталь и алюминий, на границах раздела разнородных металлов могут образовываться хрупкие интерметаллиды. Таким образом, хотя материал теперь легче, в конечном итоге он становится более хрупким».

Напечатанный элемент подвески

Исследователи выяснили, какие скоростные режимы лазера нужно соблюдать, чтобы минимизировать образование интерметаллидов. Для этого стойки крепления амортизаторов автомобиля печатались с разной скоростью прохода лазера, а кристаллическая структура материала на границе раздела тщательно изучалась.

График выдерживаемых образцами нагрузок в зависимости от скорости во время печати

Учёные обнаружили, что увеличение скорости прохода лазера значительно подавляет образование хрупких интерметаллических соединений (таких как Al₅Fe₂ и Al₁₃Fe₄). Они предположили, что более высокая скорость спекания вызывает так называемое неравновесное затвердевание, которое минимизирует разделение растворённых веществ, приводящее к образованию слабых мест в материале. Созданный исследователями образец, таким образом, продемонстрировал исключительно прочные связующие поверхности.

Искусственный интеллект взял новую высоту — за три недели с нуля спроектировал работающий клиновоздушный ракетный двигатель, вокруг которого ракетостроители ходят кругами уже более 70 лет. Отпечатанная затем на 3D-принтере модель жидкостного ракетного двигателя проработала 11 секунд в огневом тесте, развив тягу 5 кН.

Источник изображений: LEAP 71

За проектирование двигателя отвечает компания LEAP 71, зарегистрированная в Дубае (ОАЭ). Изготовлением его частей из медного сплава CuCrZr методом аддитивной печати и лазерного плавления занимается немецкая компания AMCM. Испытания проводятся на полигоне Airborne Engineering в Уэскотте, Великобритания. Ранее в этом году LEAP 71 показала прототип обычного жидкостного ракетного двигателя, также разработанного ИИ и изготовленного на 3D-принтере. Над клиновоздушным ракетным двигателем ИИ пришлось попотеть. Если обычный двигатель он проектировал за две недели, то на проект клиновоздушного ушло целых три.

Клиновоздушные ракетные двигатели (aerospike) были предложены в 50-х годах прошлого века. Они интересны частично открытым соплом, что даёт возможность обтекающего ракеты потоку встречного воздуха служить виртуальной второй половинкой сопла. Это означает, что кривизна сопла будет изменяться по мере подъёма ракеты из-за постепенного разрежения воздуха. Из этого следует, что клиновоздушный ракетный двигатель будет одинаково эффективен на всех высотах, тогда как двигатели с обычным соплом эффективны лишь на отдельных участках полёта, поэтому у ракеты несколько ступеней с разными двигателями.

Интерес к двигателям типа aerospike вернулся на фоне проектирования многоразовых ракет и космических самолётов. По-хорошему, самолёт не должен быть многоступенчатым. Наконец, клиновоздушные ракетные двигатели в целом должны потреблять меньше топлива на доставку грузов в космос. В свете борьбы с потеплением и позиций экономии в космосе — это тоже важно.

Компания LEAP 71 создала нейронную сеть Noyron, которая научена проектировать механизмы и любые конструкторские решения без использования программ CAD. Компания успешно показала работу ИИ в сфере проектирования ракетных двигателей, но также утверждает, что Noyron способна проектировать не только ракетные двигатели, но и игрушки, а также тяжёлую технику. Программе задаются входные параметры, а на выходе получается готовое устройство. Похоже, под давлением ИИ ещё одну профессию ждёт трансформация. На этот раз это работа инженера-конструктора, хотя люди пока сами неплохо справляются даже с проектированием клиновоздушных двигателей, если это нужно.

При создании блока питания Seasonic Prime TX-1600 Noctua Edition компания Noctua разработала для его 120-мм вентилятора необычную решётку, которая снижает уровень шума. Теперь любой желающий может обзавестись такой же решёткой совершенно бесплатно. Но для этого необходимо иметь 3D-принтер.

Источник изображений: Noctua

Noctua на своей странице в соцсети X рассказала, что опубликовала на сайте с 3D-моделями для печати Printables всю необходимую документацию для изготовления «чудо-решётки» для вентилятора с использованием 3D-принтера или станка для лазерной резки.

По словам Noctua, специальная решётка для вентилятора «обеспечивает плавные градиенты давления при прохождении лопастей вентилятора через радиальные стойки». Это обеспечивает более сильный поток воздуха и снижает уровень шума примерно на 2 дБА по сравнению со стандартной решёткой блока питания Seasonic.

Документация для изготовления 120-мм решётки распространяется Noctua по лицензии Creative Commons 4.0 (CC BY-NC-SA 4.0). Она позволяет вносить изменения в конструкцию и делиться результатом с другими в некоммерческих целях. Правда, новый продукт должен будет распространяться по той же лицензии, что и оригинал, то есть CC BY-NC-SA 4.0.

Оригинальная версия блока питания Seasonic Prime TX-1600 в настоящий момент встречается в продаже по цене $539,99. За версию Noctua Edition придётся доплатить сверху $30. Она отличается от оригинальной модели фирменной расцветкой Noctua, 120-мм тихим и эффективным вентилятором Noctua NF-A12x25 и кастомной решёткой вентилятора.

Ранее компания Noctua делилась другими моделями для изготовления аксессуаров на 3D-принтере. Например, компания опубликовала 3D-модель кожуха NV-AA1-12 Airflow Amplifier, который позволяет превратить обычный 120-мм вентилятор Noctua в настольный вентилятор NV-FS1, предлагаемый за $100. Кроме того компания делилась 3D-моделями комплекта NA-FD1 Fan Duct для повышения эффективности своих кулеров Noctua NH-L9i и NH-L9a в условиях работы в компьютерных корпусах формата SFF, а также переходника NA-FMA1, увеличивающего размеры рамы 120-мм вентилятора до 140 мм.

Исследователи из Техасского университета и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали экспериментальный метод 3D-печати «татуировок» на голове из проводящих полимеров. Эти «татуировки» работают как традиционные электроэнцефалографические (ЭЭГ) электроды, которые применяются для интерфейсов мозг-компьютер (BCI) и обеспечивают управление роботизированными конечностями, компьютерами, а также объектами в среде виртуальной реальности.

Источник изображений: Cell Biomaterials

Мозг постоянно генерирует электрические сигналы, которые меняются в зависимости от разных мыслей и движений. Инвазивные (имплантируемые) интерфейсы BCI позволяют точно считывать сигналы мозга. Однако такой подход к реализации интерфейсов мозг-компьютер создают возможность заражения или отторжения имплантата, да и в целом не слишком безопасен. Печатать электроды на коже головы куда проще.

Электроды, размещённые на коже головы по одному или с помощью ЭЭГ-колпачков, также могут считывать сигналы мозга, пусть и не с такой точностью, как имплантаты. Последующая обработка полученных сигналов с помощью алгоритмов искусственного интеллекта позволяет улучшить точность считывание сигналов мозга, но без дополнительного обширного изучения этого направления, напечатанные ЭЭГ-электроды по точности будут сопоставимы с традиционной энцефалографией.

Разработанные исследователями из Техасского университета и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе электроды выполнены из проводящего полимера PEDOT:PSS, который наносится на голову в виде жидкости с помощью микроструйного 3D-принтера. «Чернила» просачиваются через волосы к коже головы, так что брить голову не придётся. После полимер можно просто смыть. Учёные отмечают, что PEDOT:PSS остаётся эластичным после застывания, так что его также можно использовать как для создания растягивающейся электроники, так и для растягивающихся дисплеев.

Процесс создания электродов начинается со сканирования головы пациента. После этого на компьютере подбирается необходимый дизайн ЭЭГ-электродов. Для печати десяти ЭЭГ-электродов требуется всего десять минут, а также пять минут для последующей калибровки. Это значительно меньше, чем обычно занимает процесс установки традиционных ЭЭГ-электродов. Кроме того, 3D-напечатанные электроды исключают необходимость в использовании специального влажного состава для лучшего контакта электрода с кожей. Обычно это вещество быстро высыхает, делая процесс традиционной энцефалографии неэффективным. Тесты на добровольцах показали потрясающие результаты. В то время как обычные электроды перестают быть эффективными через 6 часов, электронные «тату» продолжают считывать сигналы мозга в течение 24 часов и даже дольше.

О своём экспериментальном методе 3D-печати «татуировок» на голове из проводящих полимеров исследователи поделились в статье журнала Cell Biomaterials.

Nike представила Air Max 1000 — первые кроссовки компании, почти полностью изготовленные с помощью 3D-печати. Новинка создана в партнёрстве с компанией Zellerfeld, которая уже имеет опыт в области 3D-печати обуви. Кроссовки были показаны посетителям выставки ComplexCon, прошедшей в минувшие выходные в Лас-Вегасе.

Источник изображений: Nike

В плане дизайна новые Air Max 1000 представляют собой обновлённую версию Air Max 1, которые дебютировали в 1987 году и стали первыми кроссовками Nike с воздушной подушкой в пятке. Эта особенность сохранена в Air Max 1000, хотя именно воздушная подушка не была напечатана на 3D-принтере. Остальная часть кроссовок выполнена с помощью 3D-печати.

Благодаря смешиванию слоёв разной плотности и текстуры подошва Air Max 1000 в нижней части остаётся твёрдой и поддерживающей, тогда как верхняя часть кроссовок более гибкая и удобная. Это позволяет надевать и снимать обувь без использования шнурков. Использование 3D-печати также позволило Nike реализовать уникальный контурный дизайн, который, по данным компании, невозможно было бы создать при помощи традиционных технологий производства обуви.

Изначально Nike анонсировала Air Max 1000 в ярко-красном цвете, но позже на мероприятии также были представлены версии в разных цветах, включая белый, синий и чёрно-зелёный. Первоначальная партия состоит из 1000 пар новых кроссовок, предзаказать которые могли посетители выставки. Nike пока не раскрыла планы по более масштабному производству Air Max 1000 и не озвучила розничную стоимость новых кроссовок.

Учёные из Массачусетского технологического института показали, как обычная 3D-печать позволяет напечатать электронные схемы не используя полупроводниковые материалы. Эта возможность пригодится тем, кто ограничен в использовании кремниевых компонентов, но нуждается в простой электронике, например, в космосе или на полярных станциях. Даже возможность напечатать модель со встроенной электроникой дорогого стоит.

Напечатанная на 3D-принтере схема с предохранителем со сбросом (пластик легированный медью). Источник изображения: MIT

«У технологии есть реальные преимущества. Хотя мы не можем конкурировать с кремнием как полупроводником, наша идея состоит не в том, чтобы обязательно заменить то, что существует, а в том, чтобы продвинуть технологию 3D-печати на неизведанную территорию, — поясняют авторы работы, опубликованной в журнале Virtual and Physical Prototyping. — В двух словах, речь идёт о демократизации технологий. Это может позволить любому создавать интеллектуальное оборудование вдали от традиционных производственных центров».

Разработку создали Хорхе Каньяда (Jorge Cañada), аспирант по электротехнике и информатике, и Луис Фернандо Веласкес-Гарсия (Luis Fernando Velásquez-García), главный научный сотрудник лаборатории микросистемных технологий Массачусетского технологического института. Ранее они обратили внимание, что легированный медью пластик может вести себя подобно полупроводнику, что позволяет на этой основе напечатать элемент со свойствами транзистора и, следовательно, несложную электронику. Интересно, что графен и графит не проявляют похожих свойств в тех же условиях.

Предложенная исследователями технология позволит распечатать электромеханическое устройство как единую модель самым простым образом на 3D-принтерах с обычными, рассчитанными на работу с полимерными нитями, экструдерами. С такими возможностями любой буквально на коленке сможет напечатать приспособление с блоком управления. Такая возможность станет бесценной в космических полётах и, в целом, в местах, где под рукой просто не окажется нужных компонентов, а почтового сообщения нет или долго не будет.

Компания HP анонсировала запуск функций на базе искусственного интеллекта под общим названием HP Print AI, которые обеспечат «первую в отрасли интеллектуальную печать». Помимо наличия алгоритмов на основе нейросетей данный продукт призван «упростить и улучшить печать — от настройки до поддержки».

Источник изображения: HP

В арсенале HP Print AI есть несколько инструментов, но наибольший интерес вызывает опция Perfect Output. Она должна решить проблему печати веб-страниц, которые обычно получаются на бумаге не слишком хорошо. Разработчики утверждают, что Perfect Output автоматически уберёт со страниц лишнее пространство, на котором нет никаких визуальных элементов и текста, а также удалит рекламу, если она присутствует на исходной веб-странице.

Размер изображений также будет оптимизирован, поэтому печать веб-страниц должна стать такой же качественной, как и печать обычного текстового документа. HP утверждает, что всё будет «идеально размещаться на странице с первого раза». При этом функция Perfect Output предназначена не только для печати с веб-сайтов. По словам разработчиков, она сделает проще печать электронных таблиц, перенос которых на бумагу также зачастую вызывает трудности.

Распространение функции Perfect Output началось на этой неделе, но пока только для ограниченного количества пользователей принтеров HP. В компании сообщили, что данный инструмент будет работать с любым принтером компании при условии, что на компьютере установлен необходимый драйвер и используется Windows 11 или Windows 10. После получения отзывов от первых пользователей компания планирует начать более масштабное развёртывание новой функции.

Функции HP Print AI также будут использоваться для настройки пользовательских устройств и обеспечения поддержки. В компании заявили, что созданная HP «интеллектуальная технология предвосхищает» потребности пользователей. Реализована возможность задавать чат-боту вопросы естественным языком и получать на них ответы. Бот работает на основе собственной большой языковой модели HP, которую в компании называют «моделью языка печати» или PLM. Пока все нововведения привязаны к драйверу принтера, но в следующем году, по мере выпуска обновлений, они также станут доступны в фирменных приложениях HP.

Европейское космическое агентство (ЕКА) произвело первую в истории трёхмерную печать металлического объекта в космосе. Это была первая из четырёх тестовых форм, созданных аппаратом Metal 3D Printer — его построили Airbus и Университет Крэнфилда (Великобритания).

Источник изображения: esa.int

Опыты по работе с 3D-печатью на МКС начались ещё в 2014 году. Но тогда это был расплавленный пластик, из которого головкой принтера формировалась объёмная форма. Сейчас эта задача представляется как относительно несложная: пластик нагревается не слишком сильно, и им можно управлять даже в условиях невесомости. Металлическая трёхмерная печать потребовала серьёзной доработки по сравнению с механизмом её работы на Земле.

Традиционные 3D-принтеры по металлу укладывают слой порошка металлического сплава, который затем спекается при помощью электронного или лазерного луча; далее наносится второй слой, процесс повторяется, а в конце производятся шлифовка и полировка готового изделия. Работать в условиях невесомости с металлическим порошком непрактично и опасно, поэтому в последнем проекте имитировали пластиковый принтер — на рабочую головку подаётся проволока из нержавеющей стали, которая расплавляется на месте при помощи лазера, после чего немедленно остывает и твердеет, приняв нужную форму. В целях безопасности операция проводилась удалённо в герметичном металлическом ящике.

Первая из четырёх тестовых форм была напечатана в августе. Внешне она не представляет собой ничего особенного, но это демонстрация технологии, которая сделает будущие миссии менее зависимыми от Земли — в перспективе экипажи космических станций смогут своими силами изготавливать на орбите запчасти или специальное оборудование. Сейчас же, когда все четыре тестовые формы будут изготовлены, их доставят на Землю для анализа.

Учёные из США использовали белок из куриных яиц для создания идеального биологического гидрогеля для 3D-печати живых тканей и даже органов. Исследователи наделили обычный белок свойствами фотополимеризации, позволив ему превращаться в объёмные модели произвольной формы. Это прорыв для исследований по фармакологии, медицине и трансплантации органов, хотя работы в этом направлении предстоит ещё много.

Источник изображения: Terasaki

Сегодня для 3D-печати живых тканей используется множество природных и синтетических материалов. Все они имеют свои достоинства и недостатки, но объединяет их всех ровно одно — высокая цена решений на фоне ограниченных возможностей. Учёные с факультета Терасаки (Terasaki) Калифорнийского университета смогли превратить в гидрогель для 3D-печати живых тканей обычный белок из куриных яиц. Решение оказалось настолько же дешёвое, как и эффективное с впечатляющим набором свойств.

Материалы для 3D-печати должны уметь сохранять форму модели, что обычному куриному белку недоступно. Чтобы изменить это, учёные добавили в белок метакрильные группы, используя для этого метакриловую кислоту. Одно из свойств этой кислоты — фотополимеризация, то есть затвердевание под воздействием света. Белок с метакрильными включениями также оказался чувствительным к свету. При освещении он образовывал прочные продольные связи с лежащими выше и ниже слоями, что позволяло печатать объёмную модель.

Сам по себе белок не является аналогом сердца, печени и даже кожи человека. Но он создаёт основу для управляемого роста специализированных клеток, обеспечивая им защиту, питание и форму.

«Этот инновационный подход к созданию биоконструкций из яичных белков демонстрирует огромный потенциал биоинженерных материалов в тканевой инженерии, — поясняют учёные. — Используя легкодоступные природные ресурсы и улучшая их с помощью хитроумных химических модификаций, мы открываем новые возможности для персонализированной регенеративной медицины. Такие прорывы имеют решающее значение в нашем стремлении разработать более эффективные и доступные решения для лечения полиорганной недостаточности, сердечнососудистых заболеваний и рака».

Nikon известная большинству как производитель фотокамер и оптики, однако сфера деятельности компании куда шире. Например, Nikon разрабатывает 3D-принтеры для печати из металла, и они заинтересовали оборонные и аэрокосмические предприятия из США. Об этом в беседе с журналистами заявил президент японской компании Мунеаки Токунари (Muneaki Tokunari).

«Мы делаем ставку на многие вещи <…> Мы стремимся к расширению клиентской базы <…> Многие представители оборонной и аэрокосмической промышленности в США проявляют интерес», — заявил Токунари во время беседы с журналистами в эфире Bloomberg TV.

По мере роста расходов США на оборону всё больше японских компаний стремится выйти на рынок продукции военного назначения. Компания Nikon, известная своими фотоаппаратами и литографическим оборудованием для производства микросхем, в прошлом году открыла в Калифорнии фирменный магазин. Это произошло после того, как Nikon стала владельцем немецкого производителя 3D-принтеров по металлу SLM Solutions Group.

Кроме того, ранее в этом году стратегическим советником дочерней Nikon Advanced Manufacturing Inc. стал Майк Маллен (Mike Mullen), бывший председатель Объединённого комитета начальников штабов США. Ещё в арсенале Nikon есть контракт с Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США на разработку портативной камеры для использования в американской лунной программе.

Компания Nikon уступила лидерство на рынке оборудования для выпуска чипов нидерландской ASML Holding. Однако Nikon и Canon получили выгоду от резкого роста спроса на оборудование для производства более простой полупроводниковой продукции, используемой, например, в автомобилях и бытовой технике.

Специалисты создали инновационный стакан для жидкого азота с помощью ИИ и 3D-печати, превзошедший существующие аналоги по ключевым параметрам. ИИ-стакан обеспечил ускорение охлаждения в 3 раза, ускорение нагрева в 1,2 раза и эффективность использования LN2 на 20 %. Но пока он оказался экономически невыгодным для массового производства.

Источник изображений: SkatterBencher, GamersNexus

Группа экспертов по разгону компьютеров из SkatterBencher провела уникальное исследование, объединив передовые технологии искусственного интеллекта и 3D-печати для создания высокоэффективного стакана для жидкого азота (LN2). В проекте приняли участие ведущие компании отрасли — Diabatix, специализирующаяся на генеративном ИИ для тепловых решений, 3D Systems, эксперт в области аддитивного производства (3D-печать), и ElmorLabs, известный производитель оборудования для разгона компьютерных компонентов, пишет Tom's Hardware.

Цель исследования заключалась в проверке возможности создания стакана LN2 с использованием генеративного ИИ и технологий 3D-печати, а также оценке его эффективности и экономической целесообразности по сравнению с существующими системами.

За основу был взят стакан LN2 ElmorLabs Volcano CPU. Платформа Diabatix ColdStream Next AI разработала улучшенный дизайн. Затем прототип был изготовлен компанией 3D Systems с использованием передовой технологии 3D-печати на основе бескислородной порошковой меди. Однако стоимость разработки и изготовления прототипа в конечном итоге составила внушительные 10 000 долларов, что значительно дороже стакана ElmorLabs Volcano CPU, продающегося всего за 260 долларов.

Тем не менее, базовые испытания производительности показали, что стакан LN2, разработанный с помощью ИИ, превзошёл Volcano по нескольким ключевым параметрам.

Время охлаждения: прототип достиг температуры -194 °C всего за 56 секунд, в то время как Volcano потребовалось почти 3 минуты.

Время нагрева: прототип нагрелся от -194 до 20 °C на 30 секунд быстрее, чем Volcano, при тепловой нагрузке 1250 Вт.

Эффективность: используя 500 мл жидкого азота, стакан от ИИ охладился до -133 °C, что на 20 % эффективнее, чем Volcano, который достиг только -100 °C.

Однако в практических тестах, включая тест производительности разгона Cinebench 2024, проверку эффективности передачи тепла от процессора и полный стресс-тест при мощности более 600 Вт, преимущества нового дизайна оказались не столь значительными. Учитывая существенную разницу в цене, стакан для жидкого азота, разработанный с помощью ИИ, пока не является экономически эффективной альтернативой существующим решениям.

Несмотря на текущие показатели, SkatterBencher и его партнёры планируют продолжить работу над оптимизацией производительности и снижением стоимости стакана, а в будущем рассматривают возможность его адаптации для более мощных процессоров, таких как AMD Ryzen Threadripper, так как планируют вывести на рынок свою разработку и сделать её экономически жизнеспособной.

Машинные алгоритмы уверенно отбирают у людей шансы на творческую работу. На днях в Великобритании был испытан первый в мире жидкостный ракетный двигатель, с нуля спроектированный искусственным интеллектом. На проектирование ушло менее двух недель после утверждения спецификаций. Ещё несколько дней потребовалось для 3D-печати двигателя. После сборки он запустился с первой попытки. ИИ выполнил годовую работу коллектива КБ на «отлично».

Источник изображений: LEAP 71

Больше всего времени заняла финишная обработка деталей и сборка двигателя, чем занимались сотрудники британского Университета Шеффилда. ИИ как бы намекнул, что человеку осталась лишь физическая работа, а творческую составляющую алгоритмы взяли на себя.

Проект разработки сложных инженерных конструкций с помощью искусственного интеллекта продвигает компания LEAP 71, работающая в Дубае (ОАЭ). Специалисты компании создали большую вычислительную модель Noyron с «компактным и надёжным геометрическим ядром» PicoGK, которое позволяет создавать очень сложные физические объекты. Тем самым Noyron способна проектировать конструкции, машины и механизмы для любой сферы использования, а не только для аэрокосмической отрасли, от детской игрушки до космического челнока. В процессе проектирования программы САПР ни разу не использовались.

Спроектированный нейросетью ракетный двигатель работает на паре керосин/жидкий кислород. Во время статических огневых испытаний на полигоне Airborne Engineering в Уэскотте, Великобритания, двигатель мощностью 5 кН (500 кг) подтвердил свои характеристики. Сначала он прогревался в течение 3,5 с, а затем вышел на полную мощность и проработал 12 с, в ходе чего развил тягу в 20 тыс. лошадиных сил. Этого достаточно, чтобы вооружить таким двигателем верхнюю ступень ракеты. Каждую новую модификацию двигателя модель Noyron может выдавать со скоростью менее 15 мин, проводя вычисления на обычном компьютере. Вам нужна линейка двигателей? Подождите чуток за дверью, вам скоро вынесут.

Компоненты двигателя изготавливались в Германии компанией AMCM из медного сплава CuCrZr методом аддитивной печати на принтере EOS M290. Чтобы медь не расплавилась, а в камере сгорания двигателя температура достигала 3000 °C, было использовано инновационное решение с подачей охлаждённого топлива (керосина) через систему встроенных в двигатель каналов диаметром 0,8 мм. Благодаря этому корпус двигателя нагревался всего до 250 °C. Сбой в охлаждении мгновенно превратил бы двигатель в лужицу меди, но система отработала надёжно. Также для впрыска топлива в камеру сгорания была использована коаксиальная вихревая форсунка, что считается самым передовым на сегодня решением.

Джозефин Лисснер (Josefine Lissner), аэрокосмический инженер и управляющий директор LEAP 71, сказала: «Это важная веха не только для нас, но и для всей отрасли. Теперь мы можем автоматически создавать функциональные ракетные двигатели и напрямую переходить к практической проверке. От окончательной спецификации до производства проектирование этого двигателя прошло менее 2 недель. В традиционной инженерии это стало бы задачей многих месяцев или даже лет. Каждая итерация нового двигателя занимает всего несколько минут. Инновации в области космических двигателей сложны и дорогостоящи. С помощью нашего подхода мы надеемся сделать космос более доступным для всех».

Компания LEAP 71 будет использовать данные испытаний для дальнейшего продвижения инженерной модели Noyron. Компания работает с ведущими аэрокосмическими компаниями США, Европы и Азии над коммерциализацией полученных таким образом ракетных двигателей. Но только этим сфера деятельности компании не ограничивается. Она создаёт или обещает создавать продукты в различных областях — от аэрокосмической промышленности и электромобилей до теплообменников и робототехники. Звучит зловеще, особенно в сочетании со способностью печатать детали на 3D-принтере. Но пока на финальном этапе работ есть человек с напильником, мы можем спать спокойно.