Вьетнам установил мировой рекорд, напечатав на 3D-принтере бедренную кость для 8-летнего пациента с онкологическим заболеванием
Система здравоохранения Vinmec во Вьетнаме совершила прорыв в медицине, успешно имплантировав первую в мире полностью напечатанную на 3D-принтере титановую бедренную кость восьмилетнему пациенту с остеосаркомой. Процедура, проведённая в международной больнице Vinmec Times City, не только сохранила конечность и подвижность ребёнка, но и установила новый стандарт лечения детской ортопедической онкологии.
Этот знаменательный случай представляет собой первый задокументированный пример полной замены бедренной кости с использованием индивидуального имплантата, напечатанного на 3D-принтере, у такого молодого пациента. Это значительный прорыв как в области хирургических инноваций, так и в развитии прецизионной медицины во Вьетнаме.
Традиционные методы тотального эндопротезирования бедренной кости исторически основывались на использовании обычных имплантатов с ограниченными возможностями персонализации. Согласно медицинской литературе из Национальной медицинской библиотеки США, ранее не было зарегистрировано ни одного случая использования полностью напечатанных на 3D-принтере или изготовленных по индивидуальному заказу бедренных имплантатов в педиатрии. Этот прорыв потребовал разработки совершенно новых подходов для решения уникальных проблем, связанных с лечением рака костей у детей.
Индивидуальный имплантат был разработан и полностью изготовлен во Вьетнаме биомедицинскими инженерами из 3D-лаборатории VinUni. Команда создала протез на основе детального анализа анатомии конкретного ребёнка и учла перспективы его дальнейшего роста — важный аспект в детской ортопедии, который не могут обеспечить обычные имплантаты.
«Эта операция стала прорывом в области сложных методов лечения и продемонстрировала эффективность нашего междисциплинарного сотрудничества», — сказал профессор Тран Чыонг Дунг, директор ортопедического отделения Vinmec.
Это достижение ставит Вьетнам в авангард регионального движения за независимое и точное здравоохранение. В то время как соседние страны, такие как Сингапур и Малайзия, начали внедрять 3D-печать в хирургические процессы, это первое биомедицинское устройство, полностью разработанное и произведённое во Вьетнаме для клинического применения такой сложности.
Система здравоохранения Vinmec во Вьетнаме совершила прорыв в медицине, успешно имплантировав первую в мире полностью напечатанную на 3D-принтере титановую бедренную кость восьмилетнему пациенту с остеосаркомой. Процедура, проведённая в международной больнице Vinmec Times City, не только сохранила конечность и подвижность ребёнка, но и установила новый стандарт лечения детской ортопедической онкологии.
Этот знаменательный случай представляет собой первый задокументированный пример полной замены бедренной кости с использованием индивидуального имплантата, напечатанного на 3D-принтере, у такого молодого пациента. Это значительный прорыв как в области хирургических инноваций, так и в развитии прецизионной медицины во Вьетнаме.
Традиционные методы тотального эндопротезирования бедренной кости исторически основывались на использовании обычных имплантатов с ограниченными возможностями персонализации. Согласно медицинской литературе из Национальной медицинской библиотеки США, ранее не было зарегистрировано ни одного случая использования полностью напечатанных на 3D-принтере или изготовленных по индивидуальному заказу бедренных имплантатов в педиатрии. Этот прорыв потребовал разработки совершенно новых подходов для решения уникальных проблем, связанных с лечением рака костей у детей.
Индивидуальный имплантат был разработан и полностью изготовлен во Вьетнаме биомедицинскими инженерами из 3D-лаборатории VinUni. Команда создала протез на основе детального анализа анатомии конкретного ребёнка и учла перспективы его дальнейшего роста — важный аспект в детской ортопедии, который не могут обеспечить обычные имплантаты.
«Эта операция стала прорывом в области сложных методов лечения и продемонстрировала эффективность нашего междисциплинарного сотрудничества», — сказал профессор Тран Чыонг Дунг, директор ортопедического отделения Vinmec.
Это достижение ставит Вьетнам в авангард регионального движения за независимое и точное здравоохранение. В то время как соседние страны, такие как Сингапур и Малайзия, начали внедрять 3D-печать в хирургические процессы, это первое биомедицинское устройство, полностью разработанное и произведённое во Вьетнаме для клинического применения такой сложности.
Исследователи из Стэнфорда разработали новый метод 3D-печати сложных сосудистых сетей
Исследователи из Стэнфордского университета создали вычислительную платформу, которая проектирует и 3D-печатает сложные сосудистые сети, необходимые для биопечати органов. Система, опубликованная в журнале Science 12 июня, генерирует проекты, напоминающие сосудистые структуры человека, в 200 раз быстрее, чем предыдущие методы. Это достижение решает ключевую проблему тканевой инженерии: обеспечение доступа кислорода и питательных веществ ко всем клеткам в искусственно выращенных органах.
Алгоритм создаёт сосудистые деревья, которые имитируют архитектуру кровеносных сосудов в естественных органах, а также включает в себя моделирование гидродинамики. «Возможность масштабирования биопечатных тканей в настоящее время ограничена способностью генерировать для них сосудистую сеть — вы не можете масштабировать эти ткани, не обеспечив их кровоснабжением», — сказала Элисон Марсден, профессор Стэнфордской школы инженерии и медицины и соавтор исследования. На создание сосудистой системы человеческого сердца с миллионом сосудов ушло около пяти часов.
Используя 3D-биопринтер, команда успешно напечатала сеть из 500 ответвлений и протестировала более простую версию с клетками эмбриональной почки человека. Исследователи создали толстое кольцо, заполненное клетками, и построили проходящую через него сеть из 25 сосудов, продемонстрировав, что напечатанные каналы могут поддерживать жизнеспособность клеток при подаче питательных веществ и кислорода.
Текущие напечатанные структуры представляют собой каналы, а не полноценные кровеносные сосуды с мышечными и эндотелиальными клетками. «Это первый шаг к созданию действительно сложных сосудистых сетей, — сказал Доминик Рютше, постдокторант и один из первых авторов. — Мы можем печатать их с невиданной ранее сложностью, но они ещё не являются полностью физиологичными сосудами».
Стэнфордская команда сделала своё программное обеспечение доступным через проект SimVascular с открытым исходным кодом. Сейчас исследователи работают над тем, чтобы объединить эту возможность печати сосудов с прогрессом в выращивании клеток сердца из человеческих стволовых клеток. «Мы успешно вырастили достаточное количество клеток сердца из человеческих стволовых клеток, чтобы напечатать всё человеческое сердце, и теперь мы можем спроектировать хорошее, сложное сосудистое дерево, чтобы обеспечить их питанием и жизнью», — сказал Марк Скайлар-Скотт, доцент кафедры биоинженерии и соавтор исследования.
Эта работа представляет собой прогресс в решении проблем более чем 100 000 человек, ожидающих трансплантации органов в США. Персонализированные органы, созданные с использованием собственных клеток пациента, потенциально могут сократить время ожидания и снизить риск отторжения, хотя до создания полностью функционирующих органов ещё далеко.
Исследователи из Стэнфордского университета создали вычислительную платформу, которая проектирует и 3D-печатает сложные сосудистые сети, необходимые для биопечати органов. Система, опубликованная в журнале Science 12 июня, генерирует проекты, напоминающие сосудистые структуры человека, в 200 раз быстрее, чем предыдущие методы. Это достижение решает ключевую проблему тканевой инженерии: обеспечение доступа кислорода и питательных веществ ко всем клеткам в искусственно выращенных органах.
Алгоритм создаёт сосудистые деревья, которые имитируют архитектуру кровеносных сосудов в естественных органах, а также включает в себя моделирование гидродинамики. «Возможность масштабирования биопечатных тканей в настоящее время ограничена способностью генерировать для них сосудистую сеть — вы не можете масштабировать эти ткани, не обеспечив их кровоснабжением», — сказала Элисон Марсден, профессор Стэнфордской школы инженерии и медицины и соавтор исследования. На создание сосудистой системы человеческого сердца с миллионом сосудов ушло около пяти часов.
Используя 3D-биопринтер, команда успешно напечатала сеть из 500 ответвлений и протестировала более простую версию с клетками эмбриональной почки человека. Исследователи создали толстое кольцо, заполненное клетками, и построили проходящую через него сеть из 25 сосудов, продемонстрировав, что напечатанные каналы могут поддерживать жизнеспособность клеток при подаче питательных веществ и кислорода.
Текущие напечатанные структуры представляют собой каналы, а не полноценные кровеносные сосуды с мышечными и эндотелиальными клетками. «Это первый шаг к созданию действительно сложных сосудистых сетей, — сказал Доминик Рютше, постдокторант и один из первых авторов. — Мы можем печатать их с невиданной ранее сложностью, но они ещё не являются полностью физиологичными сосудами».
Стэнфордская команда сделала своё программное обеспечение доступным через проект SimVascular с открытым исходным кодом. Сейчас исследователи работают над тем, чтобы объединить эту возможность печати сосудов с прогрессом в выращивании клеток сердца из человеческих стволовых клеток. «Мы успешно вырастили достаточное количество клеток сердца из человеческих стволовых клеток, чтобы напечатать всё человеческое сердце, и теперь мы можем спроектировать хорошее, сложное сосудистое дерево, чтобы обеспечить их питанием и жизнью», — сказал Марк Скайлар-Скотт, доцент кафедры биоинженерии и соавтор исследования.
Эта работа представляет собой прогресс в решении проблем более чем 100 000 человек, ожидающих трансплантации органов в США. Персонализированные органы, созданные с использованием собственных клеток пациента, потенциально могут сократить время ожидания и снизить риск отторжения, хотя до создания полностью функционирующих органов ещё далеко.
Исследователи MIT разработали технологию 3D-печати стеклом при низких температурах
Исследователи из лаборатории Линкольна при MIT добились значительного прогресса в сфере 3D-печати, представив технологию, позволяющую создавать стеклянные изделия при умеренных температурах. В отличие от ранее разработанных специализированных 3D-принтеров, например, печатающего шоколадом, возможность печати стеклом представляет собой качественно новый вызов. Общепринятые способы обработки стекла требуют очень высоких температур как на этапе придания формы, так и при отжиге готовой продукции. Использование расплавленного стекла в 3D-принтере представлялось трудноосуществимым из-за сложностей в контроле за процессом.
Однако группе ученых из MIT удалось разработать метод, дающий возможность создавать стеклянные конструкции при существенно сниженных температурах. "Наша технология позволяет создавать стеклянные объекты, которые невозможно получить с помощью традиционных подходов", - утверждают разработчики. Ученые полагают, что их изобретение упростит изготовление разнообразных стеклянных устройств, в том числе высокотемпературных электронных компонентов и микрофлюидных устройств.
Новый материал, получивший название "неорганическое композитное стекло", представляет собой комбинацию наночастиц и силикатного раствора. После завершения печати изделие погружается в масляную ванну с температурой 250°C, а затем очищается с использованием органического растворителя. Этот метод решает проблемы со стабильностью, характерные для других материалов для 3D-печати, при этом сохраняя структурную гибкость.
Исследователи из лаборатории Линкольна при MIT добились значительного прогресса в сфере 3D-печати, представив технологию, позволяющую создавать стеклянные изделия при умеренных температурах. В отличие от ранее разработанных специализированных 3D-принтеров, например, печатающего шоколадом, возможность печати стеклом представляет собой качественно новый вызов. Общепринятые способы обработки стекла требуют очень высоких температур как на этапе придания формы, так и при отжиге готовой продукции. Использование расплавленного стекла в 3D-принтере представлялось трудноосуществимым из-за сложностей в контроле за процессом.
Однако группе ученых из MIT удалось разработать метод, дающий возможность создавать стеклянные конструкции при существенно сниженных температурах. "Наша технология позволяет создавать стеклянные объекты, которые невозможно получить с помощью традиционных подходов", - утверждают разработчики. Ученые полагают, что их изобретение упростит изготовление разнообразных стеклянных устройств, в том числе высокотемпературных электронных компонентов и микрофлюидных устройств.
Новый материал, получивший название "неорганическое композитное стекло", представляет собой комбинацию наночастиц и силикатного раствора. После завершения печати изделие погружается в масляную ванну с температурой 250°C, а затем очищается с использованием органического растворителя. Этот метод решает проблемы со стабильностью, характерные для других материалов для 3D-печати, при этом сохраняя структурную гибкость.
Первая в Южной Корее: компания Innospace сертифицирована для 3D-печати аэрокосмических компонентов
Южнокорейская компания Innospace создала подразделение Advanced Manufacturing Division для производства ракетных двигателей и ключевых компонентов с помощью собственной технологии металлической 3D-печати (AM). Это решение, реализованное в прошлом году, повысило автономность и масштабируемость производства компании, снизило затраты, ускорило разработку и укрепило позиции на рынке коммерческих запусков. Оно также открывает перспективы для выхода в смежные отрасли, такие как автомобилестроение и производство полупроводников.
В ракетостроении, где частые изменения конструкции и строгие испытания — норма, AM доказала свою эффективность. Технология сокращает сроки производства, обеспечивая стабильное качество и высокую надёжность. По оценкам Innospace, интеграция AM снижает затраты до 50% благодаря уменьшению отходов материала, упрощению этапов производства и оптимизации рабочих процессов.
Подразделение начало полномасштабную работу после успешного прохождения инспекции по строгому международному аэрокосмическому стандарту ISO/ASTM 52941-20. Innospace стала первой южнокорейской компанией, получившей эту сертификацию. Производство построено на полностью интегрированной сквозной системе, объединяющей все этапы — от проектирования до 3D-печати, постобработки и контроля качества — в единый оптимизированный процесс.
На сегодня подразделение завершило разработку процессов и начальное производство 13 ключевых компонентов для ракеты-носителя Hanbit, включая окислительные насосы для обеих ступеней и вращающиеся детали. Это повысило надёжность и готовность к серийному выпуску. К концу года Innospace планирует стабилизировать 3D-печать двигателей и компонентов, создать систему управления качеством на основе данных и оптимизировать стратегию для дальнейшего снижения затрат и сроков.
Innospace — не единственный игрок, применяющий AM для производства ракетных компонентов. В мае дубайская инженерная компания Leap 71 вступила в новую фазу разработки ракетных двигателей, сосредоточившись на двигательных установках класса меганьютонов. В 2023 году австралийский специалист по теплообмену Conflux Technology сотрудничал с немецким производителем Rocket Factory Augsburg (RFA), интегрировав свой 3D-печатный теплообменник в орбитальную ракету. Фото: Innospace
Южнокорейская компания Innospace создала подразделение Advanced Manufacturing Division для производства ракетных двигателей и ключевых компонентов с помощью собственной технологии металлической 3D-печати (AM). Это решение, реализованное в прошлом году, повысило автономность и масштабируемость производства компании, снизило затраты, ускорило разработку и укрепило позиции на рынке коммерческих запусков. Оно также открывает перспективы для выхода в смежные отрасли, такие как автомобилестроение и производство полупроводников.
В ракетостроении, где частые изменения конструкции и строгие испытания — норма, AM доказала свою эффективность. Технология сокращает сроки производства, обеспечивая стабильное качество и высокую надёжность. По оценкам Innospace, интеграция AM снижает затраты до 50% благодаря уменьшению отходов материала, упрощению этапов производства и оптимизации рабочих процессов.
Подразделение начало полномасштабную работу после успешного прохождения инспекции по строгому международному аэрокосмическому стандарту ISO/ASTM 52941-20. Innospace стала первой южнокорейской компанией, получившей эту сертификацию. Производство построено на полностью интегрированной сквозной системе, объединяющей все этапы — от проектирования до 3D-печати, постобработки и контроля качества — в единый оптимизированный процесс.
На сегодня подразделение завершило разработку процессов и начальное производство 13 ключевых компонентов для ракеты-носителя Hanbit, включая окислительные насосы для обеих ступеней и вращающиеся детали. Это повысило надёжность и готовность к серийному выпуску. К концу года Innospace планирует стабилизировать 3D-печать двигателей и компонентов, создать систему управления качеством на основе данных и оптимизировать стратегию для дальнейшего снижения затрат и сроков.
Innospace — не единственный игрок, применяющий AM для производства ракетных компонентов. В мае дубайская инженерная компания Leap 71 вступила в новую фазу разработки ракетных двигателей, сосредоточившись на двигательных установках класса меганьютонов. В 2023 году австралийский специалист по теплообмену Conflux Technology сотрудничал с немецким производителем Rocket Factory Augsburg (RFA), интегрировав свой 3D-печатный теплообменник в орбитальную ракету. Фото: Innospace
Технология 3D-печати внедрена в практику нейрохирургами РДКБ Пироговского Университета
Нейрохирурги Российской детской клинической больницы внедрили в работу технологию 3D-печати. Инновация позволяет решать актуальные задачи в клинической практике и исследовать возможности аддитивных технологий в медицине
Основное применение новой технологии — в повышении качества и эффективности специализированной помощи пациентам с посттравматическими дефектами костей свода черепа, врожденными деформациями черепа и лицевого скелета, опухолевых поражений костных структур, новообразований сложной локализации.
«3D-печать активно применяется в рамках предоперационного планирования. На основе данных компьютерной томографии пациента создается цифровая трехмерная модель интересующей анатомической области, которая физически воспроизводится с помощью 3D-принтера. Мы получаем возможность до начала вмешательства детально изучить индивидуальные анатомические особенности пациента, отработать оптимальный хирургический доступ, спланировать этапы операции. Это значительно облегчает интраоперационную ориентацию и повышает точность действий хирурга, что особенно важно при сложных реконструкциях черепа или при удалении опухолей, расположенных вблизи функционально значимых зон или крупных сосудов», — рассказал Рони Маи Бахаэддин, врач-нейрохирург РДКБ Пироговского Университета.
Другим важным применением является изготовление индивидуальных шаблонов для моделирования имплантов. Например, при необходимости закрытия дефекта черепа часто используются стандартные титановые сетчатые импланты, которые хирург подгоняет под форму дефекта непосредственно во время вмешательства.
Применение 3D-технологий позволяет заранее создать точную модель дефекта и по подготовленному шаблону перед операцией сформировать необходимую форму. В результате хирург уже к началу операции имеет готовый титановый имплант, подходящий конкретному пациенту.
По словам специалиста, новая технология существенно сокращает время хирургического вмешательства и продолжительность анестезиологического пособия, что снижает нагрузку на организм пациента, уменьшает риски осложнений и способствует более быстрой реабилитации.
Предварительное моделирование имплантов по точным 3D-макетам позволяет достигать лучших косметических результатов, обеспечивая максимальную симметрию при реконструктивных операциях.
Внедрение прогрессивной технологии способствует оптимизации лечебного процесса, повышая его безопасность и предсказуемость. Новые возможности также востребованы специалистами смежных профилей, например, челюстно-лицевыми хирургами РДКБ, которые используют 3D-моделирование для планирования своих операций.
Технология 3D-печати стала важным инструментом в арсенале хирургической службы РДКБ Пироговского Университета, который позволяет применять персонализированный подход и современные технологические решения для улучшения результатов лечения детей со сложной патологией центральной нервной системы и костей черепа.
Нейрохирурги Российской детской клинической больницы внедрили в работу технологию 3D-печати. Инновация позволяет решать актуальные задачи в клинической практике и исследовать возможности аддитивных технологий в медицине
Основное применение новой технологии — в повышении качества и эффективности специализированной помощи пациентам с посттравматическими дефектами костей свода черепа, врожденными деформациями черепа и лицевого скелета, опухолевых поражений костных структур, новообразований сложной локализации.
«3D-печать активно применяется в рамках предоперационного планирования. На основе данных компьютерной томографии пациента создается цифровая трехмерная модель интересующей анатомической области, которая физически воспроизводится с помощью 3D-принтера. Мы получаем возможность до начала вмешательства детально изучить индивидуальные анатомические особенности пациента, отработать оптимальный хирургический доступ, спланировать этапы операции. Это значительно облегчает интраоперационную ориентацию и повышает точность действий хирурга, что особенно важно при сложных реконструкциях черепа или при удалении опухолей, расположенных вблизи функционально значимых зон или крупных сосудов», — рассказал Рони Маи Бахаэддин, врач-нейрохирург РДКБ Пироговского Университета.
Другим важным применением является изготовление индивидуальных шаблонов для моделирования имплантов. Например, при необходимости закрытия дефекта черепа часто используются стандартные титановые сетчатые импланты, которые хирург подгоняет под форму дефекта непосредственно во время вмешательства.
Применение 3D-технологий позволяет заранее создать точную модель дефекта и по подготовленному шаблону перед операцией сформировать необходимую форму. В результате хирург уже к началу операции имеет готовый титановый имплант, подходящий конкретному пациенту.
По словам специалиста, новая технология существенно сокращает время хирургического вмешательства и продолжительность анестезиологического пособия, что снижает нагрузку на организм пациента, уменьшает риски осложнений и способствует более быстрой реабилитации.
Предварительное моделирование имплантов по точным 3D-макетам позволяет достигать лучших косметических результатов, обеспечивая максимальную симметрию при реконструктивных операциях.
Внедрение прогрессивной технологии способствует оптимизации лечебного процесса, повышая его безопасность и предсказуемость. Новые возможности также востребованы специалистами смежных профилей, например, челюстно-лицевыми хирургами РДКБ, которые используют 3D-моделирование для планирования своих операций.
Технология 3D-печати стала важным инструментом в арсенале хирургической службы РДКБ Пироговского Университета, который позволяет применять персонализированный подход и современные технологические решения для улучшения результатов лечения детей со сложной патологией центральной нервной системы и костей черепа.
Ученые получили материалы, способные заменить металлы
Экологически безопасные материалы на основе полимеров, способные полноценно заменить металлы в медицине, авиации, автомобилестроении и других отраслях, получили ученые КБГУ совместно с другими российскими исследователями. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.
Современная промышленность постоянно ищет способы уменьшения веса металлических конструкций без потери их прочности. Особенно востребованы такие решения в авиации, где каждый килограмм лишнего веса увеличивает расход топлива, а также в медицине, рассказали исследователи Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова (КБГУ). Однако существующие материалы часто уступают металлам по термостойкости и механической прочности, что ограничивает возможность их применения.
Ученые КБГУ получили полимерные материалы, способные решить эту проблему. Они могут работать в экстремальных температурных условиях: от - 100 до + 300 °C. Кроме того, новые материалы на 70 процентов легче титана, на 50 процентов легче алюминия и на 80 процентов легче стали. © Фото : пресс-служба КБГУ
"Наши материалы могут заменить металлы в различных отраслях, от медицины до авиастроения, существенно снижая вес изделий. К примеру, замена 15 тыс. металлических зажимов в самолете на полимерные аналоги экономит более 2 млн рублей затрат на топливо и снижает выбросы углекислого газа на 80 тонн в год", — рассказала проректор КБГУ по научно-исследовательской работе Светлана Хаширова.
По ее словам, предложенный новый способ переработки производства основан на адаптации технологии порошкового литья (PIM) для полимерных материалов. Данный метод позволяет использовать в качестве сырья высокомолекулярные полимерные порошки, которые очень сложно переработать традиционными методами. Технология порошкового литья ранее применялась только для металлов и керамики.
Данный подход к переработке отличается экологичностью, он исключает образование отходов, сокращает время и расширяет возможности изготовления пластмассовых деталей, а сами материалы пригодны для вторичной переработки, рассказали авторы исследования.
В ходе исследований ученые использовали порошковое литье для таких высокотемпературных полимерных порошков, как полиэфиркетоны и полисульфоны, в том числе, полиэфирэфиркетоны (PEEK) и полифениленсульфоны (PPSU), которые уже применяются в авиации и медицине. Уникальность метода исследователей КБГУ заключается в том, что он позволяет переработать ценные сверхвысокомолекулярные полимерные порошки в изделия сложной формы.
"Мы определили оптимальные условия спекания полимерных порошков, что позволило создавать изделия сложной геометрии. Это открывает новые возможности для производства деталей, которые невозможно получить такими традиционными методами, как литье под давлением или экструзия", — рассказал старший научный сотрудник центра прогрессивных материалов и аддитивных технологий КБГУ Азамат Слонов.
В ближайших планах ученых — вывод на рынок 10 медицинских марок полимеров. Разработанные материалы благодаря своей прочности подходят для многократной стерилизации, а также позволят создавать легкие инструменты, способные облегчить работу хирургов во время длительных операций. В России подобные материалы пока не производятся.
Экологически безопасные материалы на основе полимеров, способные полноценно заменить металлы в медицине, авиации, автомобилестроении и других отраслях, получили ученые КБГУ совместно с другими российскими исследователями. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.
Современная промышленность постоянно ищет способы уменьшения веса металлических конструкций без потери их прочности. Особенно востребованы такие решения в авиации, где каждый килограмм лишнего веса увеличивает расход топлива, а также в медицине, рассказали исследователи Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова (КБГУ). Однако существующие материалы часто уступают металлам по термостойкости и механической прочности, что ограничивает возможность их применения.
Ученые КБГУ получили полимерные материалы, способные решить эту проблему. Они могут работать в экстремальных температурных условиях: от - 100 до + 300 °C. Кроме того, новые материалы на 70 процентов легче титана, на 50 процентов легче алюминия и на 80 процентов легче стали. © Фото : пресс-служба КБГУ
"Наши материалы могут заменить металлы в различных отраслях, от медицины до авиастроения, существенно снижая вес изделий. К примеру, замена 15 тыс. металлических зажимов в самолете на полимерные аналоги экономит более 2 млн рублей затрат на топливо и снижает выбросы углекислого газа на 80 тонн в год", — рассказала проректор КБГУ по научно-исследовательской работе Светлана Хаширова.
По ее словам, предложенный новый способ переработки производства основан на адаптации технологии порошкового литья (PIM) для полимерных материалов. Данный метод позволяет использовать в качестве сырья высокомолекулярные полимерные порошки, которые очень сложно переработать традиционными методами. Технология порошкового литья ранее применялась только для металлов и керамики.
Данный подход к переработке отличается экологичностью, он исключает образование отходов, сокращает время и расширяет возможности изготовления пластмассовых деталей, а сами материалы пригодны для вторичной переработки, рассказали авторы исследования.
В ходе исследований ученые использовали порошковое литье для таких высокотемпературных полимерных порошков, как полиэфиркетоны и полисульфоны, в том числе, полиэфирэфиркетоны (PEEK) и полифениленсульфоны (PPSU), которые уже применяются в авиации и медицине. Уникальность метода исследователей КБГУ заключается в том, что он позволяет переработать ценные сверхвысокомолекулярные полимерные порошки в изделия сложной формы.
"Мы определили оптимальные условия спекания полимерных порошков, что позволило создавать изделия сложной геометрии. Это открывает новые возможности для производства деталей, которые невозможно получить такими традиционными методами, как литье под давлением или экструзия", — рассказал старший научный сотрудник центра прогрессивных материалов и аддитивных технологий КБГУ Азамат Слонов.
В ближайших планах ученых — вывод на рынок 10 медицинских марок полимеров. Разработанные материалы благодаря своей прочности подходят для многократной стерилизации, а также позволят создавать легкие инструменты, способные облегчить работу хирургов во время длительных операций. В России подобные материалы пока не производятся.
На МКС отрабатывают технологию «3D-печати»
На Международной космической станции продолжается полёт российских участников 73-й длительной экспедиции — космонавтов Роскосмоса Сергея Рыжикова, Алексея Зубрицкого и Кирилла Пескова.
24 июня по программе полёта российского сегмента станции выполнены:
эксперимент «Сценарий» (отработка методов оценки развития катастрофических и потенциально опасных явлений);
эксперимент «Ураган» (отработка технических средств и методов контроля развития катастрофических явлений природного и техногенного характера на Земле или их предвестников);
эксперимент «Эндотелий» (получение новых данных об изменениях состояния сердечно-сосудистой системы при различных уровнях геомагнитной обстановки на борту МКС и на Земле);
эксперимент «3D-печать» (отработка аддитивных технологий производства изделий из полимерных материалов в условиях космоса);
эксперимент «Экон-М» (фотосъёмка Земли для оценки экологической обстановки);
профилактика средств вентиляции лабораторного модуля «Наука»;
физические упражнения в полном объеме.
Материал подготовлен при содействии Центра подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина
На Международной космической станции продолжается полёт российских участников 73-й длительной экспедиции — космонавтов Роскосмоса Сергея Рыжикова, Алексея Зубрицкого и Кирилла Пескова.
24 июня по программе полёта российского сегмента станции выполнены:
эксперимент «Сценарий» (отработка методов оценки развития катастрофических и потенциально опасных явлений);
эксперимент «Ураган» (отработка технических средств и методов контроля развития катастрофических явлений природного и техногенного характера на Земле или их предвестников);
эксперимент «Эндотелий» (получение новых данных об изменениях состояния сердечно-сосудистой системы при различных уровнях геомагнитной обстановки на борту МКС и на Земле);
эксперимент «3D-печать» (отработка аддитивных технологий производства изделий из полимерных материалов в условиях космоса);
эксперимент «Экон-М» (фотосъёмка Земли для оценки экологической обстановки);
профилактика средств вентиляции лабораторного модуля «Наука»;
физические упражнения в полном объеме.
Материал подготовлен при содействии Центра подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина
В Нижнем Новгороде запатентовали 3D-печать металлических изделий с ИИ
Как сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ, разработка существенно развивает аддитивное производство металлических изделий.
МОСКВА, 26 июня. /ТАСС/. Специалисты НГТУ им. Р. Е. Алексеева создали и запатентовали технологию трехмерной печати, которая сочетает электродуговую наплавку с искусственным интеллектом. Об этом сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ, отметив, что разработка существенно развивает аддитивное производство металлических изделий.
"Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева (НГТУ) получил евразийский патент №050181 на изобретение "Способ изготовления изделия путем трехмерной печати электродуговой наплавкой с интеллектуальной диагностикой динамической устойчивости процесса". Инновационная разработка группы российских ученых под руководством Дмитрия Шатагина может значительно повысить качество и надежность изделий, создаваемых методом 3D-печати металлом", - отметили в пресс-службе.
Технология представляет интеллектуальную систему мониторинга и прогнозирования, которая работает параллельно с процессом 3D-печати метизделий методом электродуговой наплавки. В отличие от существующих методов контроля, новая система способна в режиме реального времени оценивать текущее состояние процесса печати и прогнозировать его стабильность на долю секунды вперед.
Ключевая особенность разработки - использование искусственного интеллекта для анализа комплексных данных, собираемых во время печати. Система одновременно регистрирует изменения силы тока, напряжения электрической дуги и акустических сигналов. На основе этих данных создается комплексный "энерго-акустический сигнал", который анализируется с помощью методов нелинейной динамики и машинного обучения.
Во время 3D-печати металлического изделия система в реальном времени собирает данные с различных датчиков. Специальная рекуррентная нейронная сеть (типа BiLSTM) анализирует эти данные и классифицирует состояние процесса как устойчивое или неустойчивое. Обученная на экспериментальных данных нейронная сеть способна прогнозировать поведение системы на 0,1 секунды вперед с точностью 91%.
Как сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ, разработка существенно развивает аддитивное производство металлических изделий.
МОСКВА, 26 июня. /ТАСС/. Специалисты НГТУ им. Р. Е. Алексеева создали и запатентовали технологию трехмерной печати, которая сочетает электродуговую наплавку с искусственным интеллектом. Об этом сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ, отметив, что разработка существенно развивает аддитивное производство металлических изделий.
"Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева (НГТУ) получил евразийский патент №050181 на изобретение "Способ изготовления изделия путем трехмерной печати электродуговой наплавкой с интеллектуальной диагностикой динамической устойчивости процесса". Инновационная разработка группы российских ученых под руководством Дмитрия Шатагина может значительно повысить качество и надежность изделий, создаваемых методом 3D-печати металлом", - отметили в пресс-службе.
Технология представляет интеллектуальную систему мониторинга и прогнозирования, которая работает параллельно с процессом 3D-печати метизделий методом электродуговой наплавки. В отличие от существующих методов контроля, новая система способна в режиме реального времени оценивать текущее состояние процесса печати и прогнозировать его стабильность на долю секунды вперед.
Ключевая особенность разработки - использование искусственного интеллекта для анализа комплексных данных, собираемых во время печати. Система одновременно регистрирует изменения силы тока, напряжения электрической дуги и акустических сигналов. На основе этих данных создается комплексный "энерго-акустический сигнал", который анализируется с помощью методов нелинейной динамики и машинного обучения.
Во время 3D-печати металлического изделия система в реальном времени собирает данные с различных датчиков. Специальная рекуррентная нейронная сеть (типа BiLSTM) анализирует эти данные и классифицирует состояние процесса как устойчивое или неустойчивое. Обученная на экспериментальных данных нейронная сеть способна прогнозировать поведение системы на 0,1 секунды вперед с точностью 91%.
В НИТУ МИСИС обсудили «Технологические тренды»: ИИ, аддитивное производство, инновационные материалы
В Университете МИСИС состоялась конференция «Технологические тренды» для шестого набора Федерального кадрового резерва руководящего состава оборонно-промышленного комплекса. В мероприятии, посвященном глобальным технологическим тенденциям и внедрению новых разработок для предприятий ОПК, приняли участие представители Аппарата Правительства РФ, Минпромторга России, а также руководители государственных корпораций, интегрированных структур, инжиниринговых центров и отраслевых ассоциаций.
Открыл конференцию приветственным словом первый проректор НИТУ МИСИС Сергей Салихов. Он рассказал участникам о технологических возможностях современного университета науки и инноваций. Научный руководитель передовой инженерной школы «Материаловедение, аддитивные и сквозные технологии» МИСИС Иван Иванов представил доклад о перспективных материалах и разработках для повышения эффективности техники специального назначения.
В рамках конференции эксперты обменялись мнениями о развитии аддитивных технологий, использовании композитных материалов, цифровом производстве, искусственном интеллекте, беспилотных системах и разработке оборудования для отечественной оборонной промышленности. Участники дискуссии обсудили переход к передовым цифровым и интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, способам конструирования, системам обработки больших объемов данных и машинного обучения.
Конференция завершилась экскурсией в Инжиниринговый центр быстрого промышленного прототипирования высокой сложности «Кинетика» НИТУ МИСИС, где директор центра Владимир Пирожков поделился взглядом на перспективы развития искусственного интеллекта в современных реалиях. Специалисты пяти научных лабораторий университета продемонстрировали возможности имеющегося оборудования для проведения испытаний и исследований.
Программа Федерального кадрового резерва руководящего состава оборонно-промышленного комплекса реализуется ФГУП «ВНИИ „Центр“» под организационным управлением Минпромторга России и коллегии Военно-промышленной комиссии Российской Федерации.
В Университете МИСИС состоялась конференция «Технологические тренды» для шестого набора Федерального кадрового резерва руководящего состава оборонно-промышленного комплекса. В мероприятии, посвященном глобальным технологическим тенденциям и внедрению новых разработок для предприятий ОПК, приняли участие представители Аппарата Правительства РФ, Минпромторга России, а также руководители государственных корпораций, интегрированных структур, инжиниринговых центров и отраслевых ассоциаций.
Открыл конференцию приветственным словом первый проректор НИТУ МИСИС Сергей Салихов. Он рассказал участникам о технологических возможностях современного университета науки и инноваций. Научный руководитель передовой инженерной школы «Материаловедение, аддитивные и сквозные технологии» МИСИС Иван Иванов представил доклад о перспективных материалах и разработках для повышения эффективности техники специального назначения.
В рамках конференции эксперты обменялись мнениями о развитии аддитивных технологий, использовании композитных материалов, цифровом производстве, искусственном интеллекте, беспилотных системах и разработке оборудования для отечественной оборонной промышленности. Участники дискуссии обсудили переход к передовым цифровым и интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, способам конструирования, системам обработки больших объемов данных и машинного обучения.
Конференция завершилась экскурсией в Инжиниринговый центр быстрого промышленного прототипирования высокой сложности «Кинетика» НИТУ МИСИС, где директор центра Владимир Пирожков поделился взглядом на перспективы развития искусственного интеллекта в современных реалиях. Специалисты пяти научных лабораторий университета продемонстрировали возможности имеющегося оборудования для проведения испытаний и исследований.
Программа Федерального кадрового резерва руководящего состава оборонно-промышленного комплекса реализуется ФГУП «ВНИИ „Центр“» под организационным управлением Минпромторга России и коллегии Военно-промышленной комиссии Российской Федерации.
Ученые КБГУ и Института ядерных исследований РАН планируют применить 3D печать для нейтринного детектора
Учёные Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова и Института ядерных исследований Российской академии наук в совместной лаборатории «Астрофизика и физика космических лучей» исследуют применение 3D-печати для создания элементов детекторов в экспериментах по безнейтринному двойному бета-распаду.
Современные аддитивные технологии открывают новые возможности в производстве деталей для научных экспериментов, требующих экстремально низкого уровня фонового излучения.
Использование технологий 3D-печати позволяет избежать механической обработки изготавливаемых деталей, что предотвращает потенциальное дополнительное загрязнение элементов в процессе производства. Это не только сокращает длительность изготовления, но и уменьшает количество этапов финальной очистки деталей перед монтажом детекторов. Современные 3D-принтеры представляют собой компактные устройства, которые можно размещать в чистых комнатах с соблюдением всех требований, включая строгий контроль доступа. При использовании специализированного принтера исключительно для изготовления деталей конкретного эксперимента возможность внесения загрязнений на этапе производства сводится к минимуму.
Применение 3D-печати в экспериментах по поиску безнейтринного двойного бета-распада — это перспективное направление, – комментирует кандидат физико-математических наук, ученый секретарь ИЯИ РАН, старший научный сотрудник совместной лаборатории КБГУ и ИЯИ РАН. – Важным преимуществом 3D-печати является возможность создавать конструкционные элементы любой допустимой сложности при сохранении необходимой механической прочности, а также изготавливать детали с минимальным количеством используемого вещества и высокой радиационной чистотой, что критически важно для наших экспериментов.
Особый интерес исследователей вызывает применение PETG-пластиков, которые демонстрируют исключительно низкий уровень радиоактивных примесей – даже ниже, чем у доступного на рынке оптического кварца. PETG представляет собой модифицированный полиэтилентерефталат (PET) с добавлением гликоля на молекулярном уровне. Этот материал сочетает высокую прочность и гибкость с устойчивостью к расслаиванию и деформациям при печати, а также обладает замечательной стойкостью к воздействию растворителей и ультрафиолетового излучения.
На основе уникальных свойств PETG-пластика исследователи изготовили тестовую сцинтилляционную ячейку малого объема из белого PETG. В ходе работы особое внимание уделялось трем ключевым аспектам: исследованию стойкости материала к воздействию растворителя ЛАБ, являющегося основой будущего сцинтиллятора; оценке способности стенок ячейки отражать сцинтилляционный свет; возможностям изготовления элементов сложной геометрической формы.
В ходе исследований уже создан и успешно протестирован прототип сцинтилляционного детектора с корпусом, напечатанным на 3D-принтере. Испытания с использованием радиоактивных источников 137Cs и 60Co, а также продолжительные измерения фона подтвердили стабильность работы устройства и соответствие строгим требованиям низкофоновых экспериментов.
Разработанная технология открывает новые перспективы не только для исследований безнейтринного двойного бета-распада, но и для других направлений ядерной физики, где требуются детекторы с исключительной радиационной чистотой.
Учёные Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова и Института ядерных исследований Российской академии наук в совместной лаборатории «Астрофизика и физика космических лучей» исследуют применение 3D-печати для создания элементов детекторов в экспериментах по безнейтринному двойному бета-распаду.
Современные аддитивные технологии открывают новые возможности в производстве деталей для научных экспериментов, требующих экстремально низкого уровня фонового излучения.
Использование технологий 3D-печати позволяет избежать механической обработки изготавливаемых деталей, что предотвращает потенциальное дополнительное загрязнение элементов в процессе производства. Это не только сокращает длительность изготовления, но и уменьшает количество этапов финальной очистки деталей перед монтажом детекторов. Современные 3D-принтеры представляют собой компактные устройства, которые можно размещать в чистых комнатах с соблюдением всех требований, включая строгий контроль доступа. При использовании специализированного принтера исключительно для изготовления деталей конкретного эксперимента возможность внесения загрязнений на этапе производства сводится к минимуму.
Применение 3D-печати в экспериментах по поиску безнейтринного двойного бета-распада — это перспективное направление, – комментирует кандидат физико-математических наук, ученый секретарь ИЯИ РАН, старший научный сотрудник совместной лаборатории КБГУ и ИЯИ РАН. – Важным преимуществом 3D-печати является возможность создавать конструкционные элементы любой допустимой сложности при сохранении необходимой механической прочности, а также изготавливать детали с минимальным количеством используемого вещества и высокой радиационной чистотой, что критически важно для наших экспериментов.
Особый интерес исследователей вызывает применение PETG-пластиков, которые демонстрируют исключительно низкий уровень радиоактивных примесей – даже ниже, чем у доступного на рынке оптического кварца. PETG представляет собой модифицированный полиэтилентерефталат (PET) с добавлением гликоля на молекулярном уровне. Этот материал сочетает высокую прочность и гибкость с устойчивостью к расслаиванию и деформациям при печати, а также обладает замечательной стойкостью к воздействию растворителей и ультрафиолетового излучения.
На основе уникальных свойств PETG-пластика исследователи изготовили тестовую сцинтилляционную ячейку малого объема из белого PETG. В ходе работы особое внимание уделялось трем ключевым аспектам: исследованию стойкости материала к воздействию растворителя ЛАБ, являющегося основой будущего сцинтиллятора; оценке способности стенок ячейки отражать сцинтилляционный свет; возможностям изготовления элементов сложной геометрической формы.
В ходе исследований уже создан и успешно протестирован прототип сцинтилляционного детектора с корпусом, напечатанным на 3D-принтере. Испытания с использованием радиоактивных источников 137Cs и 60Co, а также продолжительные измерения фона подтвердили стабильность работы устройства и соответствие строгим требованиям низкофоновых экспериментов.
Разработанная технология открывает новые перспективы не только для исследований безнейтринного двойного бета-распада, но и для других направлений ядерной физики, где требуются детекторы с исключительной радиационной чистотой.
Отраслевой комитет «Аддитивные технологии» создан в Деловом объединении кластеров России
Деловое объединение кластеров России продолжает создавать отраслевые комитеты.
Председатель правления объединения Сергей Майоров и руководитель отраслевого комитета Промкластера РТ Евгений Дьяконов подписали соглашение о создании в российском объединении отраслевого комитета «Аддитивные технологии».
Основной задачей объединения является содействие увеличению спроса на отечественную инновационную, высокотехнологичную и импортозамещающую продукцию, разработанную и произведенную предприятиями-участниками кластеров.
Присоединяйтесь к отраслевому комитету «Аддитивные технологии» Делового объединения кластеров России: +7 (929) 050-60-48, [email protected] (куратор Проектного офиса Делового объединения кластеров России Рашит Юсупов)
Присоединиться к другим комитетам ДОК РФ: +7 917 934-03-15, [email protected] (замруководителя Проектного офиса Анастасия Филиппенко).
Деловое объединение кластеров России продолжает создавать отраслевые комитеты.
Председатель правления объединения Сергей Майоров и руководитель отраслевого комитета Промкластера РТ Евгений Дьяконов подписали соглашение о создании в российском объединении отраслевого комитета «Аддитивные технологии».
Основной задачей объединения является содействие увеличению спроса на отечественную инновационную, высокотехнологичную и импортозамещающую продукцию, разработанную и произведенную предприятиями-участниками кластеров.
Присоединяйтесь к отраслевому комитету «Аддитивные технологии» Делового объединения кластеров России: +7 (929) 050-60-48, [email protected] (куратор Проектного офиса Делового объединения кластеров России Рашит Юсупов)
Присоединиться к другим комитетам ДОК РФ: +7 917 934-03-15, [email protected] (замруководителя Проектного офиса Анастасия Филиппенко).
Ученые напечатали на 3D-принтере клетки, которые могут победить диабет
Международная группа ученых разработала технологию 3D-биопечати островковых клеток поджелудочной железы, которые могут заменить разрушенные при диабете первого типа. Об этом сообщила пресс-служба Европейского общества трансплантации органов (ESOT).
С помощью биопринтера исследователям удалось создать структуры, аналогичные островкам Лангерганса. Они представляют собой скопления клеток, которые вырабатывают инсулин, глюкагон и другие гормоны, регулирующие уровень сахара в крови.
Эти островки составляют лишь 1–2% массы поджелудочной железы, но играют решающую роль в поддержании глюкозного баланса. При диабете первого типа иммунная система разрушает такие клетки, из-за чего пациенты вынуждены постоянно получать инсулин извне (например, с помощью инъекций).
По словам научного сотрудника Университета Уэйк-Форест Квентина Перье, ключевой задачей было воссоздать микросреду, близкую к естественной, чтобы обеспечить клеткам доступ к кислороду и питательным веществам. Для этого использовались специальные биочернила, имитирующие ткани поджелудочной железы.
Автоматизированная система печати показала высокий уровень клеточной выживаемости — в экспериментах жизнеспособными оставались более 90% клеток. По словам ученых, это делает технологию более эффективной по сравнению с предыдущими методами.
Эксперименты также показали, что уже через три недели после выращивания искусственные островки начинают активно реагировать на изменения уровня глюкозы. Более того, их чувствительность оказалась выше, чем у традиционных клеточных культур. Это делает технологию перспективной для создания имплантируемых устройств, которые смогут поддерживать нормальный уровень сахара в крови без регулярных инъекций инсулина. Фото: Freepik.com
Международная группа ученых разработала технологию 3D-биопечати островковых клеток поджелудочной железы, которые могут заменить разрушенные при диабете первого типа. Об этом сообщила пресс-служба Европейского общества трансплантации органов (ESOT).
С помощью биопринтера исследователям удалось создать структуры, аналогичные островкам Лангерганса. Они представляют собой скопления клеток, которые вырабатывают инсулин, глюкагон и другие гормоны, регулирующие уровень сахара в крови.
Эти островки составляют лишь 1–2% массы поджелудочной железы, но играют решающую роль в поддержании глюкозного баланса. При диабете первого типа иммунная система разрушает такие клетки, из-за чего пациенты вынуждены постоянно получать инсулин извне (например, с помощью инъекций).
По словам научного сотрудника Университета Уэйк-Форест Квентина Перье, ключевой задачей было воссоздать микросреду, близкую к естественной, чтобы обеспечить клеткам доступ к кислороду и питательным веществам. Для этого использовались специальные биочернила, имитирующие ткани поджелудочной железы.
Автоматизированная система печати показала высокий уровень клеточной выживаемости — в экспериментах жизнеспособными оставались более 90% клеток. По словам ученых, это делает технологию более эффективной по сравнению с предыдущими методами.
Эксперименты также показали, что уже через три недели после выращивания искусственные островки начинают активно реагировать на изменения уровня глюкозы. Более того, их чувствительность оказалась выше, чем у традиционных клеточных культур. Это делает технологию перспективной для создания имплантируемых устройств, которые смогут поддерживать нормальный уровень сахара в крови без регулярных инъекций инсулина. Фото: Freepik.com
Российские ученые получили малослойный графен из природных биополимеров
Как сообщил ТАСС старший научный сотрудник Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе Алексей Возняковский, новая технология позволяет получать высококачественный графен из отходов деревообрабатывающей промышленности – лигнина, коры деревьев и даже стеблей борщевика.
"Нам удалось решить ключевую проблему дороговизны этого материала. Теперь мы можем производить до 10 килограмм малослойного графена в месяц, причем делаем это дешево и с сохранением высокого качества", – пояснил ученый.
Особенность метода заключается в использовании самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, когда биополимеры под воздействием температуры около 2000°C преобразуются в графеновую структуру без дефектов.
По словам Возняковского, полученный материал уже сейчас можно применять для создания полимерных композитов, специальных покрытий и сорбентов, а также в оборонной промышленности.
"Главное достижение – нам удалось совместить два, казалось бы, несовместимых качества: высокое качество графена и низкую себестоимость его производства. Это открывает совершенно новые перспективы для промышленного использования этого уникального материала", – отметил исследователь.
Графен представляет собой модификацию углерода со слоем в один атом. Малослойный графен обладает рекордной прочностью – в 200 раз прочнее стали – и теплопроводностью. По словам ученых, у такого графена большие перспективы использования в различных областях, однако для этого нужны технологии производства недорогого качественного малослойного графена в промышленных масштабах. ФОТО: ©BONNINSTUDIO/Shutterstock / Fotodom
Как сообщил ТАСС старший научный сотрудник Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе Алексей Возняковский, новая технология позволяет получать высококачественный графен из отходов деревообрабатывающей промышленности – лигнина, коры деревьев и даже стеблей борщевика.
"Нам удалось решить ключевую проблему дороговизны этого материала. Теперь мы можем производить до 10 килограмм малослойного графена в месяц, причем делаем это дешево и с сохранением высокого качества", – пояснил ученый.
Особенность метода заключается в использовании самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, когда биополимеры под воздействием температуры около 2000°C преобразуются в графеновую структуру без дефектов.
По словам Возняковского, полученный материал уже сейчас можно применять для создания полимерных композитов, специальных покрытий и сорбентов, а также в оборонной промышленности.
"Главное достижение – нам удалось совместить два, казалось бы, несовместимых качества: высокое качество графена и низкую себестоимость его производства. Это открывает совершенно новые перспективы для промышленного использования этого уникального материала", – отметил исследователь.
Графен представляет собой модификацию углерода со слоем в один атом. Малослойный графен обладает рекордной прочностью – в 200 раз прочнее стали – и теплопроводностью. По словам ученых, у такого графена большие перспективы использования в различных областях, однако для этого нужны технологии производства недорогого качественного малослойного графена в промышленных масштабах. ФОТО: ©BONNINSTUDIO/Shutterstock / Fotodom
Forwarded from КОНВЕРГЕНТУМ 2025
Опубликована программа Конвергентум 2025!
⭐️ Друзья!
С радостью делимся важным событием, которого добились упорным трудом. Мы провели масштабное исследование рынка, открыли для себя много нового, не раз удивлялись, но окончательно убедились: аддитивное производство вызывает искренний интерес профессионалов!
⭐️ Готовы к главному отраслевому событию этой осени? Изучайте программу на сайте convergentum.ru, бронируйте стенды, места для выступлений и посещения.
⭐️ Каждый день имеет свой четко выраженный посыл:
⭐️ 2 сентября – Аддитивные технологии: от идей к внедрению
⭐️ 3 сентября – Инновации в 3D-печати: конвергенция для промышленности
⭐️ Не упустите шанс стать частью этого знакового мероприятия!
📍 Место: Москва, кластер «Ломоносов», Раменский бульвар, 1
🗓 Дата: 2–3 сентября 2025
🔘 Регистрация: convergentum.ru
✈️ Телеграм: www.group-telegram.com/convergentum
⚫️ Дзен: dzen.ru/convergentum
🔵 ВКонтакте: vk.com/convergentum
#Конвергентум2025
С радостью делимся важным событием, которого добились упорным трудом. Мы провели масштабное исследование рынка, открыли для себя много нового, не раз удивлялись, но окончательно убедились: аддитивное производство вызывает искренний интерес профессионалов!
📍 Место: Москва, кластер «Ломоносов», Раменский бульвар, 1
🗓 Дата: 2–3 сентября 2025
🔘 Регистрация: convergentum.ru
✈️ Телеграм: www.group-telegram.com/convergentum
⚫️ Дзен: dzen.ru/convergentum
🔵 ВКонтакте: vk.com/convergentum
#Конвергентум2025
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Китай успешно завершил летные испытания первого сверхлегкого миниатюрного реактивного двигателя местного производства, который был изготовлен от и до при помощи технологии 3D-печати. Двигатель поднял планер над полигоном на 4000 метров и продемонстрировал эксплуатационную надежность и стабильность в реальных условиях. По словам разработчиков, это значимый прорыв в проектировании и производстве двигателей.
Летные испытания прошли во вторник в автономном районе Внутренняя Монголия на севере Китая. Это первый в Китае турбореактивный двигатель с тягой 160 кг, прошедший летные испытания, который будет целиком изготавливаться с использованием многопрофильных методов аддитивного производства с топологической оптимизацией, говорится в пресс-релизе Китайской корпорации авиационных двигателей (AECC).
Двигатель поднял планер на высоту 4000 метров и продемонстрировал подтвержденную тягу 160 кг. Перед полетом двигатель уже прошел тщательные наземные испытания, которые подтвердили соответствие его характеристик всем целевым показателям. Срок службы тоже был признан достаточным.
«Успешный первый полет закладывает более прочную техническую основу для исследований и разработок будущих передовых авиационных двигателей в Китае», — заявила компания.
Сложная металлургия и прецизионная инженерия, необходимые для таких компонентов, как монокристаллические лопатки турбин, долгое время казались непреодолимыми препятствиями. Аддитивное производство предлагает способ обойти некоторые из этих трудностей, чтобы значимо снизить сроки разработки и создания прототипов.
Основная инновация китайских инженеров заключается в сочетании передовых методологий проектирования с возможностями 3D-печати. Она восполняет недостаточное применение аддитивных технологий в проектировании двигателей, который имеется в Китае. Команда разработчиков стала первой в стране, кто применил многопрофильную топологическую оптимизацию, специально разработанную для 3D-печати. Этот подход в сочетании с интегрированным проектированием компонентов позволил резко снизить общую массу двигателя и значительно улучшить критические показатели производительности, сообщает China Daily.
Летные испытания прошли во вторник в автономном районе Внутренняя Монголия на севере Китая. Это первый в Китае турбореактивный двигатель с тягой 160 кг, прошедший летные испытания, который будет целиком изготавливаться с использованием многопрофильных методов аддитивного производства с топологической оптимизацией, говорится в пресс-релизе Китайской корпорации авиационных двигателей (AECC).
Двигатель поднял планер на высоту 4000 метров и продемонстрировал подтвержденную тягу 160 кг. Перед полетом двигатель уже прошел тщательные наземные испытания, которые подтвердили соответствие его характеристик всем целевым показателям. Срок службы тоже был признан достаточным.
«Успешный первый полет закладывает более прочную техническую основу для исследований и разработок будущих передовых авиационных двигателей в Китае», — заявила компания.
Сложная металлургия и прецизионная инженерия, необходимые для таких компонентов, как монокристаллические лопатки турбин, долгое время казались непреодолимыми препятствиями. Аддитивное производство предлагает способ обойти некоторые из этих трудностей, чтобы значимо снизить сроки разработки и создания прототипов.
Основная инновация китайских инженеров заключается в сочетании передовых методологий проектирования с возможностями 3D-печати. Она восполняет недостаточное применение аддитивных технологий в проектировании двигателей, который имеется в Китае. Команда разработчиков стала первой в стране, кто применил многопрофильную топологическую оптимизацию, специально разработанную для 3D-печати. Этот подход в сочетании с интегрированным проектированием компонентов позволил резко снизить общую массу двигателя и значительно улучшить критические показатели производительности, сообщает China Daily.
Ассоциация РАТ приняла участие в форуме «Инженерное собрание России 2025»
Исполнительный директор Ассоциации развития аддитивных технологий (АРАТ) Ольга Оспенникова выступила на форуме «Инженерное собрание России 2025», который прошел 25 – 26 июня в Санкт-Петербурге. В секции «Цифровой инжиниринг и реинжиниринг отечественных производств. Цифровые двойники» спикер рассказала об аддитивных технологиях в основе цифровой трансформации промышленности.
В сессии также приняли участие исполнительный директор концерна R-Про Виктория Литун, начальник бюро цифрового моделирования отдела роботизации и искусственного интеллекта ОАО «Савушкин продукт» Анастасия Христофорова, коммерческий директор ITS Work Watch Виталий Васильев, ведущий специалист кафедры «Радиотехника» Владимир Тимченко. Модератором выступила Ольга Калимуллина, и.о. зав. кафедрой экономики данных СПбГУТ, к.т.н.
«Нельзя переоценить важность комплексного внедрения аддитивных технологий во все сферы промышленности. Они преображают промышленные процессы, помогают создавать инновационные продукты, ускоряют цикл НИР и ОКР, что весьма важно для решения задач технологического развития промышленности, а также позволяют форсировать внедрение инноваций и улучшать функциональность продуктов в различных отраслях. Благодаря своей гибкости и высокой скорости реализации самых амбициозных инженерных задач, аддитивные технологии закладывают основу технологического суверенитета нашей страны», – говорит Ольга Оспенникова.
Инженерное собрание России — масштабный профессиональный форум-выставка, посвященный вопросам инжиниринга, в том числе роботизированных производств, инженерно-технических решений, обеспечивающих рост производительности и эффективности отечественной промышленности. Целью форума в 2025 г стала интеграция представителей научного сообщества, власти и бизнеса, выработка совместных стратегических решений, направленных на развитие инженерии России и повышение конкурентоспособности промышленных предприятий в современных условиях.
Исполнительный директор Ассоциации развития аддитивных технологий (АРАТ) Ольга Оспенникова выступила на форуме «Инженерное собрание России 2025», который прошел 25 – 26 июня в Санкт-Петербурге. В секции «Цифровой инжиниринг и реинжиниринг отечественных производств. Цифровые двойники» спикер рассказала об аддитивных технологиях в основе цифровой трансформации промышленности.
В сессии также приняли участие исполнительный директор концерна R-Про Виктория Литун, начальник бюро цифрового моделирования отдела роботизации и искусственного интеллекта ОАО «Савушкин продукт» Анастасия Христофорова, коммерческий директор ITS Work Watch Виталий Васильев, ведущий специалист кафедры «Радиотехника» Владимир Тимченко. Модератором выступила Ольга Калимуллина, и.о. зав. кафедрой экономики данных СПбГУТ, к.т.н.
«Нельзя переоценить важность комплексного внедрения аддитивных технологий во все сферы промышленности. Они преображают промышленные процессы, помогают создавать инновационные продукты, ускоряют цикл НИР и ОКР, что весьма важно для решения задач технологического развития промышленности, а также позволяют форсировать внедрение инноваций и улучшать функциональность продуктов в различных отраслях. Благодаря своей гибкости и высокой скорости реализации самых амбициозных инженерных задач, аддитивные технологии закладывают основу технологического суверенитета нашей страны», – говорит Ольга Оспенникова.
Инженерное собрание России — масштабный профессиональный форум-выставка, посвященный вопросам инжиниринга, в том числе роботизированных производств, инженерно-технических решений, обеспечивающих рост производительности и эффективности отечественной промышленности. Целью форума в 2025 г стала интеграция представителей научного сообщества, власти и бизнеса, выработка совместных стратегических решений, направленных на развитие инженерии России и повышение конкурентоспособности промышленных предприятий в современных условиях.
В Межвузовском кампусе Уфы учёные создали мощный лазерный 3D-сканер
Новый прибор позволит с высочайшей точностью измерять геометрические параметры объектов. Устройство мгновенно считывает размеры и особенности предмета для последующего воспроизведения трёхмерной модели изделия на экране компьютера.
Новый аппарат дает возможность специалистам УУНиТ изучать мельчайшие детали конструкции и определять материалы, из которых она изготовлена. Такая технология открывает беспрецедентные возможности контроля качества продукции, изготовленной методом аддитивной печати (3D-принтинга), обеспечивая точность измерений до 0,15 мм.
Особенно полезен сканер в случаях, когда исходные чертежи или документация отсутствуют для, так называемого, «обратного инжиниринга» — восстановления технических характеристик и размеров детали для последующего изготовления аналогичного. Это поможет запускать производство нужных компонентов прямо в лабораториях или на партнёрских производственных площадках, так как важным преимуществом нового прибора является его компактность и мобильность: сканер легко собирается, позволяя тем самым быстро реагировать на запросы бизнеса по разработке новых решений непосредственно на местах.
Новый прибор будет полезен и для диагностики поломок, разнообразных дефектов промышленных изделий. Специалисты университета смогут определить, из какого материала изготовлен тот или иной компонент, а также технологию его производства и причины выхода из строя. При этом аппарат распознает детали толщиной менее одной сотой толщины человеческого волоса. Это открывает новые горизонты в исследовании микроструктуры и химического состава веществ.
Кроме того, в УУНиТ работают над созданием инновационных материалов, таких как магнийсодержащие имплантаты для медицины.
— Они обладают способностью постепенно рассасываться в организме пациента, избавляя от необходимости повторного хирургического вмешательства для извлечения инородных тел, — комментирует заведующий лабораторией многофункциональных материалов УУНиТ Григорий Дьяконов.
Установка лазерного 3D-сканера позволит ускорить переход к импортозамещению высококачественными отечественными изделиями, к примеру, в авиастроении или технической отрасли. Так, в Уфимском университете уже сейчас создают материалы будущего, способные обеспечить прорыв в производстве уникальных изделий.
Новый прибор позволит с высочайшей точностью измерять геометрические параметры объектов. Устройство мгновенно считывает размеры и особенности предмета для последующего воспроизведения трёхмерной модели изделия на экране компьютера.
Новый аппарат дает возможность специалистам УУНиТ изучать мельчайшие детали конструкции и определять материалы, из которых она изготовлена. Такая технология открывает беспрецедентные возможности контроля качества продукции, изготовленной методом аддитивной печати (3D-принтинга), обеспечивая точность измерений до 0,15 мм.
Особенно полезен сканер в случаях, когда исходные чертежи или документация отсутствуют для, так называемого, «обратного инжиниринга» — восстановления технических характеристик и размеров детали для последующего изготовления аналогичного. Это поможет запускать производство нужных компонентов прямо в лабораториях или на партнёрских производственных площадках, так как важным преимуществом нового прибора является его компактность и мобильность: сканер легко собирается, позволяя тем самым быстро реагировать на запросы бизнеса по разработке новых решений непосредственно на местах.
Новый прибор будет полезен и для диагностики поломок, разнообразных дефектов промышленных изделий. Специалисты университета смогут определить, из какого материала изготовлен тот или иной компонент, а также технологию его производства и причины выхода из строя. При этом аппарат распознает детали толщиной менее одной сотой толщины человеческого волоса. Это открывает новые горизонты в исследовании микроструктуры и химического состава веществ.
Кроме того, в УУНиТ работают над созданием инновационных материалов, таких как магнийсодержащие имплантаты для медицины.
— Они обладают способностью постепенно рассасываться в организме пациента, избавляя от необходимости повторного хирургического вмешательства для извлечения инородных тел, — комментирует заведующий лабораторией многофункциональных материалов УУНиТ Григорий Дьяконов.
Установка лазерного 3D-сканера позволит ускорить переход к импортозамещению высококачественными отечественными изделиями, к примеру, в авиастроении или технической отрасли. Так, в Уфимском университете уже сейчас создают материалы будущего, способные обеспечить прорыв в производстве уникальных изделий.
Новый ультракомпактный 3D-принтер с фотонным чипом печатает объекты за секунды
Команда Массачусетского технологического института (MIT) разработала устройство, которое меняет представление о 3D-печати. Новый принтер умещается в ладони и создает объекты за считанные секунды с помощью света и фотонного чипа.
Сабрина Корсетти, аспирантка MIT, вместе с коллегами из группы фотоники и электроники, собрала прототип 3D-принтера, полностью основанного на одном фотонном чипе. В устройстве отсутствуют подвижные механизмы, а весь процесс построен на взаимодействии света и фоточувствительной смолы.
Установка проецирует на смолу голографическое изображение, сформированное видимым светом. В результате за секунды формируется твердая структура. Основа технологии — сочетание фотохимии и кремниевой фотоники. Принцип работы напоминает стереолитографию, но вместо лазеров и движущихся платформ здесь используется управляемый световой пучок, созданный оптической решеткой.
Прототип не только компактен, но и недорог в производстве. Это делает возможным массовое внедрение технологии в самые разные сферы — от медицины до инженерии.
Помимо принтера, команда представила еще одну разработку — миниатюрный световой «захват» для биологических частиц. Он позволяет манипулировать клетками и молекулами ДНК без контакта, что может быть полезно в исследованиях и диагностике.
Новый подход решает главные ограничения классических 3D-принтеров: громоздкость, низкую скорость и ограниченный выбор материалов. Исследователи считают, что компактные световые принтеры в будущем могут занять прочное место в повседневных технологиях.
Команда Массачусетского технологического института (MIT) разработала устройство, которое меняет представление о 3D-печати. Новый принтер умещается в ладони и создает объекты за считанные секунды с помощью света и фотонного чипа.
Сабрина Корсетти, аспирантка MIT, вместе с коллегами из группы фотоники и электроники, собрала прототип 3D-принтера, полностью основанного на одном фотонном чипе. В устройстве отсутствуют подвижные механизмы, а весь процесс построен на взаимодействии света и фоточувствительной смолы.
Установка проецирует на смолу голографическое изображение, сформированное видимым светом. В результате за секунды формируется твердая структура. Основа технологии — сочетание фотохимии и кремниевой фотоники. Принцип работы напоминает стереолитографию, но вместо лазеров и движущихся платформ здесь используется управляемый световой пучок, созданный оптической решеткой.
Прототип не только компактен, но и недорог в производстве. Это делает возможным массовое внедрение технологии в самые разные сферы — от медицины до инженерии.
Помимо принтера, команда представила еще одну разработку — миниатюрный световой «захват» для биологических частиц. Он позволяет манипулировать клетками и молекулами ДНК без контакта, что может быть полезно в исследованиях и диагностике.
Новый подход решает главные ограничения классических 3D-принтеров: громоздкость, низкую скорость и ограниченный выбор материалов. Исследователи считают, что компактные световые принтеры в будущем могут занять прочное место в повседневных технологиях.
Уникальное оборудование ТИУ будут использовать для научных разработок в межуниверситетском кампусе
Уникальное оборудование Тюменского индустриального университета будут использовать в межуниверситетском кампусе. На нем уже разрабатывают и испытывают инновационные материалы. Передовые технологии вуза представили ученые журналистам федеральных и региональных СМИ.
"Модель лабораторного 3D-принтера создана нами для печати частей конструкций из материалов стандартного цемента. Мы изучаем именно сам материал. В будущем кампусе будет размещен полноформатный принтер, который позволит печатать полноценные конструкции для испытаний", - рассказал заведующий лабораторией строительной механики Строительного института ТИУ Виктор Орлов.
В дальнейшем такое оборудование может возводить целые здания. Однако вся суть — в создании оптимальных растворов для этих целей. Над их созданием работает целый коллектив студентов и их научных руководителей. Разработку поддерживают индустриальные партнеры. Особенность материалов заключается в их адаптации к условиям Западной Сибири. Образцы испытывают в соседней лаборатории. Уже разработанные материалы выдерживают давление гидравлического пресса в 90 тонн. Это прочнее существующих аналогов. Технология на рынке может появиться в течение пяти-семи лет. Кроме того, в кампусе разместят полный комплекс оборудования, включающий различные прессы, разрывные машины и для обработки сырьевой базы.
"Именно на базе кампуса удастся создать в одном месте весь комплекс. Там будут и лаборатории архитектурного направления. Та же 3D-печать напрямую с ним связана. Сегодня мы видим повсюду прямоугольные формы, потому что тяжело создавать некие окружности. Будущее в создании объектов любой формы без опалубки в короткие сроки. Эту работу мы уже ведем и продолжим ее на территории кампуса", - уточнил заведующий лабораторией.
Уникальное оборудование Тюменского индустриального университета будут использовать в межуниверситетском кампусе. На нем уже разрабатывают и испытывают инновационные материалы. Передовые технологии вуза представили ученые журналистам федеральных и региональных СМИ.
"Модель лабораторного 3D-принтера создана нами для печати частей конструкций из материалов стандартного цемента. Мы изучаем именно сам материал. В будущем кампусе будет размещен полноформатный принтер, который позволит печатать полноценные конструкции для испытаний", - рассказал заведующий лабораторией строительной механики Строительного института ТИУ Виктор Орлов.
В дальнейшем такое оборудование может возводить целые здания. Однако вся суть — в создании оптимальных растворов для этих целей. Над их созданием работает целый коллектив студентов и их научных руководителей. Разработку поддерживают индустриальные партнеры. Особенность материалов заключается в их адаптации к условиям Западной Сибири. Образцы испытывают в соседней лаборатории. Уже разработанные материалы выдерживают давление гидравлического пресса в 90 тонн. Это прочнее существующих аналогов. Технология на рынке может появиться в течение пяти-семи лет. Кроме того, в кампусе разместят полный комплекс оборудования, включающий различные прессы, разрывные машины и для обработки сырьевой базы.
"Именно на базе кампуса удастся создать в одном месте весь комплекс. Там будут и лаборатории архитектурного направления. Та же 3D-печать напрямую с ним связана. Сегодня мы видим повсюду прямоугольные формы, потому что тяжело создавать некие окружности. Будущее в создании объектов любой формы без опалубки в короткие сроки. Эту работу мы уже ведем и продолжим ее на территории кампуса", - уточнил заведующий лабораторией.
Тюменские ученые задумали печатать дома для Арктики на 3D-принтере
Тюменский индустриальный университет провел для журналистов пресс-тур, в ходе которого показал и рассказал о возможностях современных лабораторий и оборудования.
Здесь тестируют жидкости для гидроразрыва пласта. Смешивают различные реагенты и воздействуют температурой. Смесь должна быть вязкой и стабильной: эти качества позволяют повысить производительность скважин.
«Спецификой лаборатории является то, что мы уходим в вечномерзлые грунты. Там низкие температуры, соответственно, жидкости для бурения, для гидроразрывов и для цементирования скважин должны быть пригодными в экстремальных условиях», — объясняет завлабораторией по нефтегазовому делу ТУИ Ирина Верховод.
В соседней лаборатории разрабатывают рецепты строительных смесей для 3D-принтера. С его помощью практически без участия людей будут расти дома. А это особенно важно в труднодоступных районах и в условиях Крайнего Севера.
«Это одно из приоритетных направлений. Есть огромные сложности из-за климатических условий», — отмечает завлабораторией кафедры строительной механики университета Виктор Орлов.
Смоделировать условия будет можно в лаборатории аддитивных технологий в строительстве. Ее и еще четыре исследовательских центра индустриальный университет разместит в межвузовском кампусе, который достроят в 2028 году. Не исключено, что ребята, поступающие в этом году, смогут совершать в них научные открытия. В планах ТИУ — открыть совместно с индустриальными партнерами, работающими в сфере ТЭК на территории Ямала, полигон, на котором студенты университета смогли бы получать суперкомпетенции.
Тюменский индустриальный университет провел для журналистов пресс-тур, в ходе которого показал и рассказал о возможностях современных лабораторий и оборудования.
Здесь тестируют жидкости для гидроразрыва пласта. Смешивают различные реагенты и воздействуют температурой. Смесь должна быть вязкой и стабильной: эти качества позволяют повысить производительность скважин.
«Спецификой лаборатории является то, что мы уходим в вечномерзлые грунты. Там низкие температуры, соответственно, жидкости для бурения, для гидроразрывов и для цементирования скважин должны быть пригодными в экстремальных условиях», — объясняет завлабораторией по нефтегазовому делу ТУИ Ирина Верховод.
В соседней лаборатории разрабатывают рецепты строительных смесей для 3D-принтера. С его помощью практически без участия людей будут расти дома. А это особенно важно в труднодоступных районах и в условиях Крайнего Севера.
«Это одно из приоритетных направлений. Есть огромные сложности из-за климатических условий», — отмечает завлабораторией кафедры строительной механики университета Виктор Орлов.
Смоделировать условия будет можно в лаборатории аддитивных технологий в строительстве. Ее и еще четыре исследовательских центра индустриальный университет разместит в межвузовском кампусе, который достроят в 2028 году. Не исключено, что ребята, поступающие в этом году, смогут совершать в них научные открытия. В планах ТИУ — открыть совместно с индустриальными партнерами, работающими в сфере ТЭК на территории Ямала, полигон, на котором студенты университета смогли бы получать суперкомпетенции.