Янв 31

3D принтер испытают на Марсе

Гавайский университет запустил очередной, пятый по счету, эксперимент в рамках исследовательской программы HI-SEAS, финансируемой NASA. Проект направлен на изучение технических и психологических факторов колонизации Марса. Команде из шести человек предстоит провести в изоляции восемь месяцев. Связь будет поддерживаться только по радио, да и то с двадцатиминутными задержками, имитируя огромное расстояние между Землей и Красной планетой. Команда не будет прикована к станции-куполу: «марсиане» смогут покидать колонию, но только в скафандрах. Такие прогулки будут даже необходимы для транспортировки внутрь колонии провизии и прочих предметов снабжения, доставляемых «с Земли».
Одной из множественных исследовательских задач станет изучение эффективности технологий 3D-печати. Участникам экспедиции предоставлен 3D принтер, с помощью которого предстоит печатать различные инструменты и запчасти по мере необходимости. Что интересно, организаторы указывают на опыт неудачной экспедиции «Аполлон-13», чуть не завершившейся катастрофой в результате взрыва аккумуляторов и последующей разгерметизации кислородных баков во время полета к Луне. Тогда астронавтам пришлось в срочном порядке мастерить из подручных средств переходники для регенеративных патронов из поврежденного модуля с тем, чтобы экипаж из трех человек мог выжить в двухместном посадочном аппарате. Для облегчения нагрузки на персонал «станции» проектированием необходимых частей будут заниматься «наземные» специалисты, а «колонистам» останется лишь распечатывать готовые изделия.

Янв 30

Методы диагностики с помощью 3d печатных нанофильтров

Ученые Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино разрабатывают методы диагностики опасных заболеваний с использованием нанофильтров. Руководит небольшим коллективом доктор физико-математических наук Виктор Морозов.
Полимерные нанофильтры в лаборатории изготавливают методом электропрядения, используя в качестве расходного материала капрон, превращающийся в деликатную паутинку. Сама по себе технология известна уже несколько десятилетий, но в лаборатории Морозова ее усовершенствовали.
Изготовленные на опытной установке фильтры с высокой улавливающей способностью способны отделять мельчайшие частицы и микроорганизмы, на изготовление одной мембраны уходит всего несколько минут, а стоит она считанные копейки. Опытное оборудование ученые зачастую конструируют самостоятельно, применяя 3D печать для изготовления необходимых деталей.
В последние годы специалисты лаборатории работают над проектом по поиску маркеров туберкулеза. Фильтры были испытаны в туберкулезной клинике при Первом московском государственном медицинском университете им. И.М.Сеченова. В комбинации с методикой анализа ДНК оказалось возможным обнаружение двух-трех бактерий в одном кубометре воздуха.
Параллельно ученые разрабатывают приборы и приспособления, используя для изготовления прототипов 3D принтер. Одним из примеров служат персональные фильтры, вставляемые прямо в ноздри и улавливающие аэрозольные загрязнения. С одной стороны, такие простые приспособления можно использовать для сбора бактериальных анализов, с другой – применять в качестве респираторов в городах, полных смога. Вот только заинтересовать вышестоящие органы в производстве своих наработок у ученых не получается. Continue reading

Янв 29

3D принтер убил семью и их животных

Угарный газ, выделившийся при повреждении компактного 3D принтера, стал причиной смерти двух выпускников Массачусетского технологического института, сообщает DailyMail. Супруги Роджер и Валери Мораш, а также их домашние любимцы были обнаружены без признаков жизни в своём доме в городе Сан-Франциско, Калифорния.

Несмотря на предостережение, пара разместила устройство в доме, что привело к трагедии.

Газ не имеет цвета и запаха, что не позволило пострадавшим заметить его присутствие. Супруги использовали 3D принтер в личных и научных целях.

Многие специалисты сходятся во мнении, что использование такого оборудования необходимо запретить в домах, где живут люди.

Янв 28

3D биопечать функциональной человеческой кожи

По оценке ВОЗ, ежегодно около 11 млн пациентов в мире нуждаются в пересадке кожи после ожогов, а у 265 тыс. пострадавших повреждения кожи настолько обширны, что ведут к летальному исходу. Пересадка кожи требуется также в результате различных патологий, инфекций, после операций по удалению раковых опухолей, из-за генетических и соматических болезней.
Обычно для восстановления кожи используются аутогенные трансплантаты, когда участок кожи берут у самого реципиента. К сожалению, при большой площади ожогов бывает невозможно найти подходящие участки в достаточном количестве.
Медики пытаются исследовать разные технологии для получения подходящего заменителя, но пока что результаты далеки от идеальных. Результаты ненадёжные: материал получается слишком хрупкий, с ним трудно работать, после пересадки он слишком чувствителен к контакту. В общем, существующие методы изготовления дают чрезвычайно непредсказуемый результат.
В последние годы с помощью новых технологий учёным удалось разработать гораздо более продвинутые субстраты, в которых кожные и эпидермальные компоненты динамически взаимодействуют друг с другом как во время созревания в лаборатории, так и после трансплантации на тело человека. В частности, для изготовления таких субстратов сейчас активно применяется белок фибриноген (и его производный белок фибрин) — компонент плазмы крови, который синтезируется в печени. Этот белок оказался отличным материалом для искусственного субстрата кожи — он дёшев, доступен в большом количестве и удобен в работе.
Около 10-ти лет группа испанских исследователей впервые изготовила и опробовала субстрат искусственной человеческой кожи из плазмы кожи: см. статью «Clinical Results of an Autologous Engineered Skin», опубликованную в марте 2006 года в журнале Cell Tissue Bank (doi:10.1007/s10561-004-7253-4). Клинические испытания показали обнадёживающий результат, но сам процесс пересадки оставался сложным. Во-первых, требовался исключительно квалифицированный персонал: приживление такого субстрата — это научный проект, который выполняется учёными в лаборатории. Было практически нереально повторить его в средней больнице. Кроме того, выращивание субстрата занимало долгое время: 3-4 недели для выращивания одного квадратного метра. Continue reading

Янв 27

Диагностика онкологии с помощью смартфона

Исследовательская группа из Стокгольмского и Уппсальского университетов разработала бюджетный, портативный 3D печатный прибор для выявления злокачественных опухолей вдали от специализированных лабораторий. Оптико-механическое приспособление заменяет мультимодальный микроскоп и работает в паре со смартфоном, позволяя исследовать образцы живых тканей на наличие характерных генетических маркеров.
Устройство использует два лазерных диода для многоцветной визуализации и белый светодиод для работы в режиме светлого поля. Образцы размещаются на платформе с подвижностью по всем трем осям. Перед камерой смартфона устанавливается линза с фокусным расстоянием 2,6 мм.
Устройство обнаруживает наличие раковых клеток с помощью флуоресцентных маркеров. В шести опытах по исследованию образцов опухоли прямой кишки прибор показал стопроцентную эффективность. Как поясняют исследователи, новый прибор может найти применение не только в молекулярной диагностике онкологических заболеваний, но и выявлении вируса Эбола, а также определении устойчивости возбудителей туберкулеза к антибиотикам.

Янв 26

Bionic Aircraft — 3D печать в авиастроении

Технологии 3D печати и 3D сканирования пользуются растущим вниманием со стороны производителей, но пока не находят широкого применения в авиастроении. Разработкой новой рабочей модели занялся консорциум из десяти европейских компаний и научно-исследовательских учреждений, запустивших совместный проект «Bionic Aircraft».
Непосредственно авиастроительную отрасль в группе представляет концерн Airbus, но одну из основных задач придется выполнить IT-компании CENIT, занимающейся разработкой универсального программного обеспечения для автоматизированного проектирования бионических конструкций с упором на использование аддитивных технологий.
«Одна из главных причин, по которой аддитивное производство пока что не оказало большого влияния на авиастроительную отрасль заключается в сложности дизайнерского процесса. Так как проектирование еще не автоматизировано, процесс требует применения целого набора разных программных пакетов. Кроме того, специализированное программное обеспечение необходимо для обработки данных перед 3D-печатью. Таки образом, на этапе проектирования инженерам приходится постоянно переключаться с одного инструмента на другой. Все это требует дополнительных временных затрат и повышает стоимость работ. CENIT работает над упрощением процесса. Для этого мы интегрируем все этапы проектирования, обработки данных и 3D-печати в единый набор инструментов для бионического дизайна», – поясняет Михаэль Шварц, менеджер отдела аэрокосмических инноваций компании CENIT. Continue reading