Вокруг света с 3Dtoday: отечественные вживляемые протезы, метан в метанол с помощью 3D-печати и другие новости недели!

3D -печатные корсеты ради хорошей осанки

Если родители заставляли вас ходить в школу с ранцем вместо какой-нибудь модной сумки, они были совершенно правы, ибо неравномерно распределенная тяжесть научных томов вполне может привести к формированию сколиоза. Что такое сколиоз? Это искривление позвоночника. Как с ним бороться? С помощью 3D-печати, конечно же!Сколиоз встречается не так уж и редко – от него страдают примерно три человека из ста. В зависимости от тяжести недуга применяются различные методы лечения: гимнастика, корсеты и даже хирургическое вмешательство с вживлением специальных корректирующих стержней. Конечно же, идти под нож никому не хочется, но традиционные корсеты недостаточно точны и эффективны для лечения тяжелых случаев. Решением могут стать кастомизированные корсеты, изготовленные с помощью 3D-печати под конкретных пациентов.По крайней мере, так считает Лелио Леончини – хирург, специализирующийся в медицинской реабилитации. Последнюю пару лет Лелио работает над новым методом терапии, создавая уникальные, персональные корсеты. Как объясняет сам хирург, важна не просто кастомизация, но и возможность изменять форму корсета с течением времени по аналогии со стоматологическими брекетами. Для начала производится сканирование пациента с помощью специального томографа. В виртуальную модель вносятся необходимые коррективы, а затем печатается легкий, но прочный полимерный корсет. Для этого Лелио использует 3D-принтер DeltaWASP 40/70. Стоимость таких корсетов относительно невысока, а по мере исправления позвоночника всегда можно напечатать новую версию с измененным распределением нагрузки. В Кургане испытывают вживляемые протезы

Российский научный центр имени Г. А. Илизарова проводит испытания вживляемых 3D-печатных протезов. Как сообщил руководитель центра Александр Губин, исследования ведутся уже второй год, а в настоящее время имплантаты проходят испытания на людях. В отличие от привычных протезов, новые варианты не крепятся ремнями, а вживляются в тело. Имплантаты печатаются из титанового сплава. Их эффективность сначала была доказана на подопытных животных, но эксперименты на людях также дали обнадеживающие результаты: у одного из первых пациентов протезы пальцев успешно срослись с рукой. Конструкция имплантатов внешне напоминает шурупы, однако имеет пористую структуру, способствующую остеоинтеграции – сращиванию с костями. Снаружи имплантат покрывается силиконовой оболочкой, имитирующей кожу. Примечательно и то, что сквозь протезы можно проводить сухожилия, благодаря чему восстанавливается мобильность: как видно на иллюстрации, пациент способен сгибать искусственные пальцы, удерживая предметы.

3D -печатный материал превращает метан в метанол

Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории использовали 3D-печать для создания полимерного химического реактора, способного перерабатывать метан в метиловый спирт при комнатной температуре и нормальном давлении. Ученые считают, что подобные приспособления могут стать эффективным инструментом для преобразования метана в удобные энергоносители. Качать газ любят все, у кого он есть, хотя хранение и транспортировка «голубого топлива» представляет немалые трудности. Достаточно большие объемы метана теряются в процессе, снижая экономичность и эффективность добычи и транспортировки, да еще и усугубляя парниковый эффект. Преобразование же метана в более удобные для транспортировки продукты обходится дорого, так как для этого требуются высокое давление и температура, а выгоды можно добиться только при переработке в крупных промышленных масштабах. Отсюда и интерес исследователей к 3D-печатному композиту, созданному при помощи технологии проекционной микростереолитографии и способному превращать метан в метанол в малых объемах и за малую долю привычной стоимости. Малый масштаб технологии должен позволить утилизировать утечки метана из трубопроводов и разрабатывать мелкие месторождения. Материал представляет собой своеобразный биокомпозит, состоящий из опорного полимера, насыщенного ферментами, полученными из метанотрофов – бактерий, поедающих метан. «Примечательно, что ферменты практически полностью сохранили активность в полимере», – рассказывает руководитель проекта, Сара Бейкер. «3D-печатная полимерная структура, насыщенная ферментами, обладает высоким потенциалом для дальнейших исследований и будет полезна для целого ряда применений, особенно для трансформации газов в жидкости». Доклад исследовательской команды опубликован в журнале Nature Communications.

Cosine Additive привлекает ORNL к разработке скоростного промышленного 3D- принтера

Компания Cosine Additive заключила соглашение с Национальной лабораторией Ок-Ридж (ORNL) по совместному развитию аддитивной производственной платформы AM1. Напомним, что AM1 (Additive Manufacturing 1) – широкоформатный, модульный промышленный 3D-принтер с областью построения в 1,2х1,2х1,2 метра и возможностью печати углеволокном. Принтер разработан техасской компанией Cosine Additive, а участие ORNL в дальнейшем развитии проекта должно помочь добиться более высоких производственных показателей.Главное внимание будет уделяться печати композитными материалами с целью изготовления оснастки для автомобильного, энергетического и бытового секторов промышленности. Разработчики надеются добиться производительности на уровне 5 кг/час при работе с композитами и способности изготавливать 25-килограммовые детали размером не менее 0,7х0,7х0,7 метра не более чем за восемь часов. Текущая версия принтера способна наносить слои в 0,05-1,5 мм с повторяемостью до 0,15 мм на 100 мм. Размер рабочей зоны составляет 1100x850x900 мм, а скорость наращивания достигает 3,5 кг в сутки. Платформа AM1 обладает модульной конструкцией, благодаря чему пользователи могут подстраивать аппаратное и программное обеспечение под собственные требования. Как указывают представители Cosine Additive, именно высокая аппаратная и программная гибкость за счет модульного дизайна являются главной долгосрочной целью проекта. «Cosine Additive намеревается перевернуть мир аддитивного производства, но для того чтобы технология продолжала показывать экспоненциальный рост, необходимо вывести производителей «железа», программного обеспечения и материалов в разные категории», – считает главный инженер компании, Андрю МакКэлип.