Запущенный ещё 20 марта спутник Tiandu-2 вместе с его близнецом Tiandu-1 и спутником-ретранслятором «Цюэцяо-2» впервые использовал в космосе ряд новых технологий, что вывело китайских ракетостроителей на новый уровень технологичности. Во-первых, это сама двигательная ракетная установка на сжиженном азоте, которая впервые использовалась вне орбиты Земли. Во-вторых, на спутнике была испытана алюминиевая ёмкость, изготовленная методом 3D-печати.

Источник изображения: Zhang Jingyi

Спутники «Тианду-1» и «Тианду-2» 25 марта 2024 года после примерно 112-часового полёта успешно выполнили манёвр торможения на лунной орбите на высоте 209 км над поверхностью Луны. Они будут использоваться для испытаний ряда технологий навигации в окололунном пространстве. Спутник «Цюэцяо-2» станет ретранслятором миссии «Чанъэ-6», которая стартует в мае для забора образцов грунта с обратной стороны Луны.

Успешное выполнение спутником «Тианду-2» полётной программы лучше всяких слов подтвердило надёжность оборудования — как двигательной установки в целом, так и бакового компонента. Использование 3D-печати алюминиевым сплавом позволило выполнить сложную работу по изготовлению ёмкости в кратчайшие сроки со всеми необходимыми интегрированными узлами, включая патрубки для прокачки содержимого. Эта методика ускорит разработку и производство узлов космических аппаратов и поэтому будет взята китайской космической отраслью на вооружение.

Отдельно отметим, что 3D-печать позволяет изготавливать сложные элементы вдалеке от Земли, например, на будущих лунных или марсианских базах, а также на космических станциях. Формовка, плавка и черновая обработка деталей становятся не нужны, а значит связанные с этими этапами работы можно выполнять едва ли ни в офисе.

Компания Peri 3D Construction построила в Гейдельберге (Германия) с помощью 3D-печати здание ЦОД. Этот объект, спроектированный архитектурными фирмами SSV Architekten и Mense-Korte для застройщика KrausGruppe, является самым крупным в Европе зданием, построенным с помощью 3D-технологий. Здание получило название Wave House из-за волнистой формы стен.

Источник изображения: Sabine Arndt

Столь необычный внешний облик объекта архитекторы объяснили желанием сделать его более привлекательным визуально, поскольку он находится в городской черте. «Из-за типичного отсутствия окон и больших проёмов во всех или основных зонах центров обработки данных по соображениям безопасности и по другим причинам центры обработки данных имеют тенденцию выглядеть довольно уныло и скучно», — поясняется в пресс-релизе COBOD.

Для строительства здания площадью около 600 м² использовался 3D-принтер COBOD BOD2, который послойно выдавливал из сопла пригодную для переработки цементоподобную смесь со скоростью 4 м³ в час для формирования наружных стен здания длиной 54 метра, шириной 11 м и высотой 9 м. Процесс печати здания занял всего 140 часов, после чего строители и команда специалистов внесли последние штрихи в проект, включая установку крыши и дверей, а также освещения, проводки и оборудования, необходимого для работы современного ЦОД. Как сообщается, для покраски интерьера использовался робот-маляр от Deutsche Amphibolin-Werke.

Источник изображения: SSV Architekten

Весь проект, включая работу роботов и людей, был выполнен за период с апреля по октябрь 2023 года. COBOD сообщила о планах автоматизировать минимум 50 % строительных процессов при возведении объектов.

Компания HP ещё в январе озвучила план по созданию сервиса подписки на печать для своих принтеров. Как пишет PCWorld, производитель запустил программу All-In Plan, которая за определённую плату позволяет пользователям распечатывать определённое количество страниц в месяц.

Источник изображений: HP

«Программа HP All-In — это комплексная подписка на печать, которая обеспечивает максимальное удобство и специальную поддержку, необходимую для того, чтобы ваш принтер всегда работал как новый», — говорится в описании предложения.

Глава HP Энрике Лоррес (Enrique Lorres) ещё в январе заявил, что компания очень хочет создать программу подписки для использования её принтеров. Как оказалось, он не шутил.

«Наша цель — сделать печать как можно проще. Наша долгосрочная цель — сделать печать сервисом с подпиской. Это действительно то, над чем мы работаем. Мы считаем, что такой подход снизит барьеры для печати и предложит значительно более удобное решение для наших клиентов. А ещё такой подход будет более экологичным», — говорил тогда Лоррес.

Компания предлагает один из трёх тарифных планов в рамках программы All-In Plan. В первый входит принтер из серии HP Envy с месячной платой от $6,99 и выше. В рамках второго плана предлагается принтер из серии Envy Inspire с месячной платой от $8,99. Третий план предлагает принтер из серии OfficeJet Pro с месячной платой от $12,99. Принтеры Envy по сути являются базовыми устройствами с функцией сканера и скоростью печати до 10 страниц в минуту. Envy Inspire предлагают более скоростную печать. Самыми же быстрыми являются модели OfficeJet Pro, которые также имеют встроенный факс. Компания обещает, что после двух лет подписки будет предлагать пользователям «обновление», подразумевая обеспечение более современной моделью принтера.

Все три модели принтеров поддерживают цветную и двустороннюю печать. При желании в рамках месячного лимита в цвете можно распечатать хоть каждую страницу — чернила, входящие в план подписки предоставляются бесплатно, как и сам принтер. Необходимо лишь подписать соглашение и внести месячную абонентскую плату. Принтеры самостоятельно определят, когда закончатся те или иные чернила и свяжутся со службой поддержки HP, которая на следующий рабочий день бесплатно доставит пользователю новый картридж с чернилами. Если принтер выйдет из строя, то компания также будет готова на следующий день предоставить замену.

Стоимость тарифа HP Envy начинается с $6,99 в месяц. За эту сумму пользователю будет разрешено печать до 20 страниц в месяц. При оплате $8,99 в рамках того же тарифного плана лимит печати в месяц повысится до 50 страниц, а при оплате $10,99 — до 100 страниц. При выборе тарифа HP Envy Inspire базовая месячная ставка составляет $8,99 за 20 печатных страниц, $10,99 за 50 станиц, $12,99 за 100 страниц или $18,99 за 300 страниц. Для владельцев небольших бизнесов предлагается тариф за $22,99 в месяц и 300 печатных страниц, а также за $35,99, где можно печатать 700 страниц в месяц.

При превышении количества оплаченных страниц для печати HP будет брать доплату. За каждые дополнительные 10–15 печатных страниц сверх тарифного плана будет взиматься по $1. Поэтому выгоднее не выходить за лимит, а оформить более дорогой тариф сразу.

HP обещает, что подписка не подразумевает никаких «первоначальных трат» со стороны пользователя. Принтер и чернила компания предоставляет бесплатно — нужно лишь внести месячную абонентскую плату, начиная со второго месяца пользования сервиса. В течение первых 30 дней действует бесплатный пробный период. Но затем пользователь фактически оказывается на крючке.

После первого месяца подписки пользователь уже не сможет просто так отказаться от дальнейшего пользования сервисом. За отказ от продления подписки придётся заплатить неустойку в размере от 60 до 270 долларов в зависимости от количества дней пользования подпиской в рамках того или иного тарифного плана, как показано в таблице выше.

Инженеры Массачусетского технологического института напечатали на 3D-принтере электромагниты (соленоиды), лежащие в основе многих устройств. Поскольку электромагниты входят в состав множества электронных приборов, разработка может революционизировать производство электроники на Земле и в космосе.

Напечатанный за один цикл электромагнит в разрезе (на монете 25 центов). Источник изображения: MIT

Представьте себе, что вы можете создать, например, полностью готовый аппарат для диализа, используя только 3D-принтер. Это сыграет важную роль на Земле, где далеко не все и не везде имеют доступ к подобному медицинскому оборудованию, а также станет бесценным для космоса, где выбора материалов, запчастей и оборудования практически не будет. Исследователи из MIT ещё далеки от универсального решения, однако они сделали важный шаг в нужном направлении и обещают продолжить движение к намеченной цели.

Соленоиды и электромагниты — катушки с намотанной вокруг сердечника проволокой, являются фундаментальными строительными блоками многих электронных устройств, от аппаратов для диализа и искусственной вентиляции лёгких до стиральных и посудомоечных машин. Группа инженеров MIT модифицировала коммерческий 3D-принтер с несколькими экструдерами, чтобы он смог печатать объёмные электромагниты за один цикл печати. Печать цельного изделия позволит избежать ошибок при сборке, если электромагниты печатать частями.

Учёным пришлось модернизировать экструдеры и научиться регулировать температуру каждого из них. Температура плавления всех четырёх компонентов будущего электромагнита была разная и важно было не допустить растекания уже напечатанного материала. Для печати токопроводящего провода был использован пластик с вкраплениями металла. Сердечник печатался из двух видов пластика с вкраплениями магнитомягкого материала, один из которых подавался в виде гранул, а не нити. Диэлектриком, послойно изолирующим витки, был обычный пластик.

В ходе экспериментов инженеры научились печатать электромагнит с восемью слоями намотки, где провод печатался по спирали. Опыты показали, что напечатанный таким образом электромагнит диаметром 25 мм показал в три раза более сильное магнитное поле, чем другие напечатанные ранее 3D-принтерами электромагниты.

«Некоторые специалисты смотрят на них [на экструзионные 3D-принтеры] свысока, потому что они просты и не имеют большого количества наворотов, но экструзия — это один из очень немногих методов, позволяющих выполнять многослойную монолитную печать», — заявили авторы работы. Модернизированный для печати электромагнитов принтер обошёлся исследователям в $4000. Но благодаря полученному опыту в дальнейшем они станут намного дешевле.

Учёные из Висконсинского университета в Мадисоне (США) сообщили о первой в мире 3D-печати функциональных тканей человеческого мозга. Разработка поможет в изучении работы мозга и его отдельных структур, а также в поисках методов лечения неврологических расстройств и болезней. Как указали учёные в статье в журнале Cell Stem Cell, напечатанная ими ткань смогла «расти и функционировать как обычная ткань мозга».

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

«Это может стать чрезвычайно мощной моделью, которая поможет нам понять, как у людей взаимодействуют клетки и части мозга, — сказал Су–Чун Чжан (Su-Chun Zhang), профессор неврологии в Центре Вайсмана Калифорнийского университета в Мадисоне. — Это может изменить наш взгляд на биологию стволовых клеток, неврологию и патогенез многих неврологических и психических расстройств».

Учёные подчёркивают, что в отличие от набирающего популярность способа выращивания так называемых органоидов — своего рода миниатюрных копий настоящих органов человека из соответствующих клеток — 3D-печатный способ обеспечивает достаточную точность, чтобы контролировать типы клеток и их расположение.

В подтверждение своих слов учёные напечатали кортикальные ткани и ткани полосатого тела. Нейроны начали образовывать связи в обоих типах тканей и между ними, а также показали признаки активности на уровне работы нейромедиаторов. Через синаптический зазор между одним нейроном и другим сигнал передаётся химическим путём с использованием, в том числе нейромедиаторов. Всё это ожило и заработало в тканях, напечатанных на 3D-принтере.

Источник изображения: Cell Stem Cell

Учёные рассказали, что тонкость в предложенном ими процессе печати заключается в использовании биочернил — связующего клетки геля — такой плотности, которая уже не позволяет ткани растекаться и, в то же время, обеспечивает нейронам и их отросткам свободный рост внутри состава. Также предложенный метод делает упор на горизонтальную печать, а не на вертикальную. Тонкие слои нервной ткани в таком случае лучше снабжаются кислородом и питательными веществами.

«Мы напечатали кору головного мозга и полосатое тело, и то, что мы обнаружили, было весьма поразительным. Даже когда мы печатали разные клетки, принадлежащие к разным частям мозга, они все равно могли связываться друг с другом совершенно особым образом», — заявил профессор Чжан в пресс-релизе.

В начале ноября представители японской компании Canon заявили, что разработанное ею оборудование для нанопечати позволит создавать 5-нм чипы в десять раз дешевле, чем с использованием аналогов ASML. На этой неделе стало известно, что Canon не только начнёт поставлять такое оборудование в текущем году, но и со временем рассчитывает освоить 2-нм технологию методом нанопечати.

Источник изображения: Canon

Напомним, что классическая фотолитография подразумевает нанесение очертаний будущей микросхемы на кремниевую подложку методом проекции изображения через фотомаску с последующим вытравливанием частей кристалла, не защищённых фоторезистивным материалом. Технология Canon подразумевает нанесение очертаний микросхемы на кремний методом нанопечати. По словам представителей японской компании, данная технология уже готова к внедрению в массовое производство, и профильное оборудование начнёт поставляться клиентам уже в этом году.

Эксперты считают, что сенсации не случится, и на первых порах технология Canon, которая позволяет до десяти раз экономить на оборудовании по сравнению с классической фотолитографией, и снижать энергозатраты на 90 %, будет использоваться преимущественно при производстве микросхем памяти типа 3D NAND, которые имеют достаточно примитивную структуру. Заменить EUV-литографию в промышленных масштабах технология Canon не сможет, но они будут сосуществовать.

Сейчас перед Canon открывается уникальная возможность привлечь внимание клиентов к данной технологии производства чипов, поскольку на рынке фотолитографического оборудования возникли очереди по ожиданию поставки на полтора года. Представители компании утверждают, что с уровнем брака продукции у этой технологии всё в порядке, хотя сторонние эксперты считают, что он не должен превышать 10%, чтобы обеспечивать коммерческую привлекательность. Со временем Canon рассчитывает научиться «печатать» и 2-нм чипы. По словам представителей компании, внедрение данного оборудования в современные технологические процессы не требует существенной адаптации, хотя часть дополнительного оборудования производителям придётся заменить.

С точки зрения возможности закупки такого оборудования китайскими клиентами Canon не всё так однозначно. С одной стороны, оно не использует компонентов и технологий американского производства, а потому власти США не могут диктовать японской компании условия поставок такого оборудования на экспорт. С другой стороны, собственные экспортные ограничения Японии в отношении Китая заметно шире американских, и в целом ситуация слишком неопределённая, чтобы делать какие-то прогнозы относительно перспектив решений Canon на китайском рынке.

Учёные из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли подобрали перспективный, недорогой и экологически безопасный состав чернил для широкого спектра применений в производстве и быту. Новинка поможет выпускать дисплеи нового поколения для электроники, будет использоваться в предметах одежды и служить основой для 3D-печати светящихся и люминесцирующих моделей.

Модели Эйфелевой башни, напечатанные с использованием новых люминесцентных чернил. Источник изображения: Berkeley Lab

«Благодаря замене драгоценных металлов более доступными в природе материалами, наша технология супрамолекулярных [супермолекулярных] чернил может кардинально изменить правила игры в индустрии OLED-дисплеев, — заявил главный исследователь проекта Пейдонг Янг (Peidong Yang), старший научный сотрудник отдела материаловедения Berkeley Lab и профессор химии, материаловедения и инженерии Калифорнийского университета в Беркли. — Что ещё более захватывающе, так это то, что технология может также распространить свое применение на печать органических плёнок для изготовления носимых устройств, а также люминесцентных рисунков и скульптур».

Исследователи пояснили в статье в журнале Science, что новый материал состоит из порошков, содержащих гафний (Hf) и цирконий (Zr), которые можно смешивать в растворе при относительно невысоких температурах: от комнатной до примерно 80 °C. При нагревании образуются «чернила», которыми дальше можно пользоваться по своему усмотрению. Подобный скромный нагрев позволит значительно снизить затраты на производство, которое, как правило, довольно энергоёмкое, если говорить о современных реалиях.

Представление новой супермолекулы «чернил»

Более того, новые чернила способны подтолкнуть к появлению более устойчивых к воздействию окружающей среды плёнок на основе перовскита. Они могут заменить современные соединения перовскита со свинцом, предложив более экологически чистую альтернативу перспективным светящимся и фотопреобразующим перовскитным пленкам.

Но это в отдалённой перспективе. Найденный в Беркли супермолекулярный состав был испытан на люминесценцию и её эффективность. Выяснилось, что при освещении материала ультрафиолетовым светом он почти 100 % энергии переводит в оптический диапазон. Это редкая удача, которая позволит максимально увеличить эффективность будущих плоскопанельных дисплеев. Правда, найдены только соединения для синего и зелёного спектра, тогда как с красным пока не заладилось.

В качестве эксперимента была изготовлен тонкоплёночный дисплей, работа которого в виде быстрой смены букв английского алфавита показана выше на видео. Нетрудно заметить, что даже лабораторная разработка показывает отличную скорость реакции, что важно для дисплеев.

Не менее интересно выглядит перспектива использования нового супермолекулярного соединения для 3D-печати. Напечатанные таким образом миниатюры будут светиться, что позволит, например, создавать таким образом декоративные осветительные приборы. Наконец, светящиеся чернила с поддержкой низкотемпературно процесса способны сказать новое слово в одежде. Это может быть как спецодежда для работы в условиях плохой освещённости, так и повседневная со своей изюминкой в дизайне.

Когда-нибудь роботы станут полноправными автономными участниками медицинских операций на пациентах. Первый шаг в этом направлении сделали российские разработчики. Впервые в мире под присмотром хирурга робот самостоятельно восстановил повреждение мягких тканей пациента непосредственно на ране без какой-либо предварительной подготовки.

Источник изображений: НИТУ МИСИС

«Мы сделали первый шаг в то будущее, в котором хирурги будут не просто манипулировать роботическими системами, но роботы будут полноправными автономными участниками операций. Создан важнейший прецедент использования биопринтера для залечивания крупных повреждений мягких тканей сразу на пациенте без предварительной подготовки 3Д-моделей и без необходимости имплантации напечатанных заранее эквивалентов ткани», — сообщил директор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Фёдор Сенатов.

Систему создали в НИТУ МИСИС совместно с пионерами российской биопечати, компанией 3Д Биопринтинг Солюшенс. Её главной особенностью стало использование коммерчески доступной компонентной базы. В частности, роботизированного манипулятора белорусской компании Rozum Robotics. Биочернила на основе коллагенового гидрогеля были поставлены биотехнологической фирмой «ИМТЕК».

Печать непосредственно на ране представляется наиболее быстрым и доступным способом восстановить ткани пациента. До сих пор для этого ткани для восстановления выращивались отдельно в стерильных условиях, что требовало времени и затрат. Роботизированный комплекс сразу в процессе операции сканировал рану, создавал её 3D-модель и корректировал заполнение с учётом перемещений тела, например, в процессе дыхания. Ранее комплекс был испытан на животных и показал свою состоятельность.

Первая операция на человеке была проведена в Главном Военном Клиническом Госпитале им. академика Н. Н. Бурденко. Живые клетки для «чернил» принтера брались из костного мозга пациента.

«Роботизированной рукой мы напечатали пациенту в области предплечья матрицу биочернилами для замещения дефекта мягких тканей. Композиция состоит из смеси высокоочищенного концентрированного стерильного раствора коллагена и клеток. Такая методика проводилась впервые, она особенно актуальна при множественных осколочных ранениях конечностей, когда донорский ресурс ограничен. При обширных ранениях в перспективе мы планируем сканировать тело полностью и замещать все раны таким методом. Это ускорит время их заживления и позволит сократить время пребывания пациентов в стационаре», — подчеркнул травматолог-ортопед 1 квалификационной категории, хирург Владимир Беседин, контролировавший операцию в ГВКГ им. Н.Н. Бурденко.

Как отметил директор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Фёдор Сенатов, в скором будущем мы можем ожидать более масштабного внедрения в клиническую практику технологии биопечати in situ (непосредственно в рану).

Исследователи из Калифорнийского технологического института (Caltech) добились значительного прогресса в области 3D-печати, разработав методику, позволяющую создавать металлические наноструктуры размером всего в 150 нанометров, что сопоставимо с размерами вируса гриппа. Эти структуры обладают прочностью в 3-5 раз выше, чем у макроскопических аналогов. Открытие, опубликованное в журнале Nano Letters, открывает новые перспективы для разработки наносенсоров, теплообменников и других нанотехнологических устройств.

Источник изображений: Caltech

Ведущий автор исследования Вэньсинь Чжан (Wenxin Zhang) отмечает: «На атомарном уровне эти наноматериалы имеют очень сложную микроструктуру». В макроскопическом масштабе такая неупорядоченность атомов привела бы к существенным дефектам, делая материалы слабыми и низкокачественными. Однако на наноуровне этот беспорядок оборачивается преимуществом, увеличивая прочность материала.

«Обычно носитель деформации в металлических наностолбиках — это дислокация или сдвиг — распространяется, пока не сможет выйти на внешнюю поверхность. Но в присутствии внутренних пор распространение быстро прекращается на поверхности поры, а не продолжается через весь столбик. Как правило, инициировать носитель деформации сложнее, чем позволить ему распространяться, что объясняет, почему данные столбики могут быть прочнее своих аналогов», — объясняет Чжан. Это свойство делает наноструктуры неожиданно прочными.

Технология создания наноматериалов включает в себя работу с фоточувствительной смесью, содержащей гидрогель, которую затем затвердевают лазером, создавая 3D-каркас в форме желаемых металлических объектов. В этом исследовании объектами были серии микростолбиков и нанорешёток. Затем гидрогелевые детали пропитывают водным раствором, содержащим ионы никеля.

Наноразмерная решётка, полученная по новой методике, разработанной в лаборатории Джулии Р. Грир (Julia R. Greer)

После насыщения металлическими ионами детали обжигают до полного выгорания гидрогеля, оставляя части в той же форме, что и оригинальные, но уменьшенные и состоящие полностью из металлических ионов, теперь окисленных (связанных с атомами кислорода). На последнем этапе атомы кислорода химически удаляют из деталей, превращая металлический оксид обратно в металлическую форму.

«Во время этого процесса одновременно происходят все термические и кинетические процессы, и они приводят к очень сложной микроструктуре. Вы видите дефекты, такие как поры и нерегулярности в атомной структуре, которые обычно считаются дефектами, уменьшающими прочность. Если бы вы строили что-то из стали, например блок двигателя, вы бы не хотели видеть такую микроструктуру, потому что она значительно ослабила бы материал», — рассказывает Джулия Р. Грир (Julia R. Greer), профессор материаловедения, механики и медицинской инженерии Caltech и руководитель лаборатории, где проводилось исследование. Однако в данном случае эти дефекты, напротив, увеличивают прочность материала на наноуровне.

Нерегулярная внутренняя структура никелевого микростолбика

Процесс 3D-печати металлических структур на наноуровне, по словам Грир, может найти применение в создании множества полезных компонентов, включая катализаторы для водорода, электроды для хранения аммиака и других химикатов без углерода, а также важные части устройств, таких как сенсоры, микророботы и теплообменники.

Аспирантка факультета машиностроения Вэньсинь Чжан (Wenxin Zhang) работает в лаборатории нанотехнологий

Это открытие подчёркивает необычные свойства материи на наноуровне и предвещает революцию в создании нанотехнологических устройств. «Физика на наноуровне действительно странная, и чем глубже мы погружаемся в этот мир, тем чаще сталкиваемся с необычными законами», — заключает Чжан. Это напоминает о том, что наука и технологии неустанно движутся вперёд, открывая новые возможности для применения наноматериалов в различных сферах, от медицины до космических исследований.

Как сообщают в НИТУ «МИСИС», в мире пока не существует коммерчески доступных биопринтеров для печати мягких тканей непосредственно на ранах пациентов. Разработчики университета восполнили этот пробел, который поможет лечить обширные повреждения тканей без дорогостоящего оборудования. Технология проверена на животных и доказала свою эффективность.

Источник изображений: НИТУ «МИСИС»

Традиционно ткани для пересадки на обширные повреждённые участки кожи выращиваются «в пробирке» — на чашках Петри с последующей адаптацией, что требует громоздкого и дорогостоящего оборудования. В мире пока нет коммерческих биопринтеров, которые могли бы наносить тканевый материал прямо на раны, что значительно ускорило бы восстановление пациентов с попутным снижением затрат на подготовку к лечению и само лечение. Учёные университета решили этот вопрос оригинальным образом — они приспособили для этого рядовой роботизированный манипулятор, вооружив его системой подачи тканевых «чернил» и датчиками навигации.

Программно-аппаратный комплекс биопринтера сканирует дефект, создает его трёхмерную модель, а затем заполняет участок гидрогелевой композицией с живыми клетками. Датчики на основе лазеров учитывают не только рельеф раны, но также движение тела пациента, например, в процессе дыхания, подстраивая необходимым образом печатающую головку. Специальное программное обеспечение, синхронизирующее движения роборуки и подачу материала, создал инженер НОЦ Биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Александр Левин. Пользовательский интерфейс с возможностью 3D-отображения траекторий написан на языке Python с использованием открытых библиотек Pyqt5 и OpenGL и открыт для всех желающих, кто готов совершенствовать проект.

Судя по фотографиям, за основу биопринтера был взят один из манипуляторов белорусской компании Rozum Robotics. Биочернила на основе коллагенового гидрогеля были поставлены биотехнологической фирмой «ИМТЕК». Программно-аппаратный комплекс платформы учёным помогали разрабатывать специалисты компании 3D Bioprinting solutions. Принтер успешно прошёл испытания в операционной на животных в лаборатории доклинических исследований МНИОИ имени П.А. Герцена и готов к дальнейшим этапам исследований. Проведённый через некоторое время анализ ран показал, что процесс заживления прошёл со значительным ускорением.

По мнению специалистов, данная технология биопечати in situ, т.е. непосредственно в дефект, в будущем может стать прогрессивным терапевтическим методом лечения ожогов, язв и обширных повреждений мягких тканей.

Современные системы трёхмерной печати способны работать и с металлами, поэтому компания Apple, по информации Bloomberg, экспериментирует с ними в сфере создания корпусных деталей для некоторых из своих будущих моделей умных часов. В отличие от варианта с обработкой метала резанием, такой подход позволяет сократить время на изготовление детали и уменьшить расход материала.

Источник изображения: Apple

Как поясняет знакомый с планами Apple источник, если подход с изготовлением корпусов для умных часов при помощи трёхмерных принтеров себя оправдает, со временем компания расширит применение таких методов производства на другие категории продуктов. Сейчас около 10 % выпускаемых подрядчиками Apple часов оснащаются корпусами из нержавеющей стали. Первоначальную заготовку получают методом ковки, а потом из приближённого по размерам к готовому корпусу куска металла станок с числовым программным управлением вырезает изделие необходимой конфигурации.

Альтернативная технология позволяет создавать более близкую по форме и размерам к конечным очертаниям корпуса металлическую заготовку из порошкового сырья, которая затем подвергается спеканию при высоких температуре и давлении для достижения необходимых прочностных характеристик. Обработка заготовки резанием предусмотрена на конечном этапе, но в отличие от традиционного техпроцесса, она занимает меньше времени и оставляет меньше отходов.

Как отмечается, Apple и её партнёры работают над этой технологией производства на протяжении примерно трёх лет. В качестве эксперимента на протяжении последних нескольких месяцев они пробовали изготовить с помощью новой технологии стальные корпуса часов семейства Watch Series 9, которые должны дебютировать в середине сентября. Пока нет уверенности в том, что товарные экземпляры этих часов будут снабжаться корпусами, изготовленными новым методом. К 2024 году Apple рассчитывает применить новый метод производства с использованием титана для часов серии Ultra.

Первоначальные затраты на перевооружение производства под новую технологию будут высокими, но со временем они позволят добиться экономии сырья. Сейчас себестоимость изготовления корпусов по обеим технологиям сопоставима. Основная часть выпускаемых компанией часов оснащается алюминиевыми корпусами, для их производства использовать трёхмерные принтеры пока не планируется. Отладив новый метод на мелкосерийных изделиях, Apple сможет масштабировать его на более массовые в производстве продукты, включая и смартфоны.

Внедрение технологии 3D-печати в процесс производства продукции компании Apple активно продвигается. Ожидается, что именно этот подход будет использован для изготовления некоторых механических деталей новых Apple Watch Ultra.

Источник изображения: krzysztof-m / Pixabay

Согласно исследованию, проведённому Минг-Чи Куо (Ming-Chi Kuo), аналитиком компании TF International Securities, Apple активно использует технологию 3D-печати. Ожидается, что некоторые титановые детали для новых Apple Watch Ultra будут изготовлены с помощью этого метода. Несмотря на то, что на текущий момент механические детали, изготовленные методом 3D-печати, всё ещё проходят обработку на станках с ЧПУ, это способствует оптимизации времени производства и снижению себестоимости.

Поставщиками 3D-принтеров для производства механических частей Apple Watch Ultra являются компании Farsoon и BLT, а компания IPG Photonics предоставляет лазерные компоненты. Предполагается, что при успешном сотрудничестве, всё больше продуктов Apple будет изготовлено с применением технологии 3D-печати. Это не только позволит снизить затраты на производство и улучшить показатели «устойчивого развития» (ESG) в цепочке поставок Apple, но и принесет выгоду упомянутым поставщикам в рамках этой новой производственной тенденции.

Внедрение технологии 3D-печати в производственный процесс Apple приведёт к значительной оптимизации времени производства и снижению себестоимости продукции компании. Это лишь некоторые преимущества, которые открывают новые возможности для развития и использования 3D-печати в электронной индустрии, и не только для Apple.

В минувшую пятницу японские компании Toshiba и Ricoh решились на объединение активов, связанных с производством устройств печати и множительной техники, объяснив необходимость такой консолидации снижением спроса и ростом популярности удалённой работы. Менее очевидным мотивом объединения стала защита от утечки передовых технологий в Китай.

Источник изображения: Nikkei Asian Review

«Коронавирус изменил ландшафт», — заявил президент и генеральный директор Ricoh Акира Ояма (Akia Oyama, на фото справа). По его мнению, рынок офисной техники продолжит сжиматься и после пандемии. Совместное предприятие с профильным подразделением Toshiba, которое занимает седьмое место в этом сегменте рынка, будет образовано в следующем году, Ricoh получит в нём 85 % акций, а Toshiba оставшиеся 15 %. Компании будут сообща заниматься разработкой продукции, закупкой компонентов и материалов, а также выпускать оборудование на одних и тех же производственных линиях. Унификация базовых компонентов позволит оптимизировать себестоимость продукции на сжимающемся рынке, как считают участники сделки. По итогам 2022 года объёмы поставок многофункциональной офисной техники сократились на 16 % по сравнению с уровнем пятилетней давности.

В прошлом году Ricoh уступала в сегменте устройств лазерной печати формата A3 только компании Canon, занимая 15,2 % мирового рынка, если верить статистике IDC. Объединив усилия, Ricoh и Toshiba смогут стать лидером рынка с долей в 22,4 %. В целом, японским компаниям принадлежат почти 80 % мирового рынка, поэтому консолидация бизнеса вполне предсказуемо осуществляется внутри страны. Впрочем, Fujifilm сотрудничает с Xerox, производя оборудование и компоненты для конкурента на своих линиях. Ricoh и Toshiba готовы производить комплектующие для сторонних заказчиков, чтобы дополнительно загрузить конвейер. Самые высокотехнологичные части своих устройств печати японские компании стараются производить за пределами Китая, хотя окончательную сборку оборудования осуществляют в Поднебесной. Считается, что это в какой-то мере защищает ценные технологии от несанкционированного использования китайскими партнёрами. Реструктуризация бизнеса позволяет японским компаниям повысить привлекательность производства оборудования на территории Страны восходящего солнца.

Научные исследования становятся всё сложнее и дороже, что ограничивает к ним доступ лабораториям и коллективам без больших бюджетов. Группа учёных смогла решить эту проблему в сфере 3D-печати живых тканей человека — она создала сложнейшее и дорогое оборудование из обычных наборов LEGO и готова поделиться опытом со всеми желающими.

Источник изображений: Cardiff University

Промышленный 3D-биопринтер стоит десятки и даже сотни тысяч долларов США. Группа исследователей из Кардиффского университета (Великобритания) решила для себя вопрос покупки принтера приобретением нескольких наборов LEGO общей стоимостью в $624. Самыми дорогими, по-видимому, оказались интеллектуальный блок Lego Mindstorms и лабораторный насос.

LEGO-принтер печатает биогелем, в котором растворены клетки кожи человека. Сопло принтера создаёт трёхмерную модель тканей кожи в чашке Петри, укладывая в неё слой за слоем. В дальнейшем учёные намерены изучить работу с разными составами геля и соплами разного диаметра, чтобы попытаться максимально точно воспроизводить кожную ткань человека.

Всё эту нужно для получения множества образцов живой ткани для проведения медицинских опытов. В обычных условиях биологический материал получают либо от доноров, либо в виде отходов после операций. В обоих случаях процедура и порядок получения биоматериалов достаточно сложные и становятся всё сложнее и сложнее, поэтому даже такой доморощенный принтер из конструктора LEGO может быть приемлемым решением для медицинских экспериментов.

Данные о разработке с детальным описанием сборки, настройки и работы принтера изложены в журнале Advanced Materials и свободно доступны по ссылке. Повторить работу может любой желающий.

Учёные Дюкского университета (США) создали первую в мире печатную электронную схему из полностью перерабатываемых тонкоплёночных транзисторов, в которых не использованы токсичные материалы. По рабочим характеристикам этот транзистор заметно уступает своим полупроводниковым аналогам, но даёт надежду на экологически чистое будущее для области электроники.

Источник изображения: Ella Maru Studios

Специалисты решили доказать сначала экологическую чистоту печати и переработки транзистора как наиболее сложного и ответственного элемента любой электронной схемы. Если получится с транзистором, то с резисторами и конденсаторами проблем не будет. К тому же, тонкоплёночные транзисторы являются основой одной из массовой сегодня продукции — дисплеев, которые тысячами тонн ежегодно выбрасываются на свалку. Важно было показать экологически чистую перспективу также для этого направления электроники, что с успехом было проделано.

Основная проблема в печатной электронике заключается в том, что тяжело сохранить многослойную конструкцию, когда слоёв много и они разной консистенции — всё так и норовит смешаться. Подобное легко осуществимо при использовании «серьёзной» химии, но когда за дело берутся экологи и в качестве растворителя берут только чистую воду — тут-то и возникают проблемы.

Для изготовления нетоксичных тонкоплёночных транзисторов в качестве изолирующего материала была взята древесная целлюлоза (наноцеллюлоза), для проводящей краски был использован графен, а для печати полупроводниковых слоёв учёные воспользовались раствором с углеродными нанотрубками. Это три базовых раствора «чернил» для печати транзистора и электроники в целом. Во всех случаях растворителем была чистая вода.

Главная трудность возникла с печатью полупроводниковых элементов. Помещённые в воду углеродные нанотрубки слипались и укладывались неравномерно. Вопрос решили добавлением в раствор поверхностно-активных веществ, но их использование требует либо финальной промывки печатного материала химическими реактивами, либо длительной сушки. Оба способа не являлись экологически чистыми и требовали коррекции.

В итоге учёные разработали техпроцесс, который предусматривает поэтапную печать многослойных электронных структур с кратковременными периодами сушки. Утверждается, что метод абсолютно экологически чистый и служит доказательством концепции совершенно нетоксичной и полностью перерабатываемой электроники. Часть сырья может быть безопасно утилизирована — это целлюлоза, а углеродные трубки могут извлекаться и заново пускаться в производство новых электронных схем.

«Производительность наших тонкоплёночных транзисторов не соответствует лучшим из ныне производимых, но они достаточно конкурентоспособны, чтобы показать исследовательскому сообществу, что мы все должны прилагать больше усилий, чтобы сделать эти процессы более экологичными», — говорят авторы исследования, которое было опубликовано в журнале Nano Letters.