Материаловедение и аддитивные технологии

✨Сегодня, 8 февраля 2024 года — 190 лет со дня рождения одного из величайших ученых в истории, Дмитрия Ивановича Менделеева✨. 🗣️Жизнь и судьба Дмитрия Ивановича представляет собой сборник поразительных, порой фантастических сюжетов, ставших реальностью. Родился в многодетной семье и был последним — семнадцатым! — ребенком. 📎Учился будущий гений в гимназии города Тобольска плохо. В первом классе даже остался на второй год, по химии имел «тройку». Зато институт в Санкт-Петербурге — физико-математический факультет — окончил с золотой медалью. На учебу его вдохновили замечательные педагоги. Позднее преподавание стало одним из любимейших занятий Дмитрия Ивановича. ⭐️Д. И. Менделеев опубликовал 106 работ, посвященных физико-химии, 99 — физике, 99 — технике и промышленности, 40— химии, 36— общественным и экономическим вопросам, 22— географии, 29 — проблемам народонаселения, воспитания, сельского хозяйства, лесного дела и другим. 👀Также Дмитрий Иванович внёс огромный вклад в развитие к металлургического и каменноугольного дела, воздухоплавания, метрологии, демографии, сельского и лесного хозяйства. Абсолютный гений, не искавший наград и чинов. 🗣️Лучше всего природу гениальности и одиночества Дмитрия Ивановича понял его зять — поэт Александр Блок, написавший о Менделееве: «…он давно все знает, что бывает на свете, во все проник. Не укрывается от него ничего. Его знание самое полное. Оно происходит от гениальности, у простых людей такого не бывает… При нем вовсе не страшно, но всегда неспокойно, это оттого, что он все и давно знает, без рассказов, без намеков, даже не видя и не слыша… То, что другие говорят, ему почти всегда скучно, потому что он все знает лучше всех…».

Поздравляем всех с Днём Российской науки, 8 февраля! 🥳 Праздник приурочен к дате основания Петербургской академии наук, учреждённой по велению императора Петра I 28 января (8 февраля по новому стилю) 1724 года. ⭐️Наука – это сила, способствующая прогрессу, движению, развитию во всех сферах жизни: медицина, образование, экономика, производство. Достижения ученых выводят человечество на новый уровень жизни, повышая ее качество. ✨Науке в России отводится особое значение. Предоставляются условия для молодых специалистов и исследователей, запускаются программы фундаментальных научных исследований, поддерживается конкурентоспособность в области научных разработок. 💥Желаем Вам интереснейших исследований, научных открытий, творческих успехов и осуществления всех самых фантастических идей! 🤡

👀Шотландские исследователи разработали технологию по замене тазобедренного сустава, напечатанного на 3D-принтере 🗣️Специалисты-ортопеды впервые внедрили 3D-печать при замене тазобедренного и коленного сустава, используя собственные биологические клетки пациентов. ➡️Основная концепция предполагает использование технологии 3D-печати наряду с биологическими компонентами, такими как стволовые клетки пациента, для производства живых биологических имплантатов. 🔖Эти имплантаты, внедренные пациентам, могут легко интегрироваться и заживать в организме, предлагая революционную альтернативу традиционным металлическим имплантатам, склонным к износу и расшатыванию с течением времени. 📎Данный подход позволит решить проблемы, с которыми сталкиваются пациенты со значительной потерей костной массы из-за таких состояний, как артрит, рак, инфекция или травма. 👩‍⚕Ученые подчеркивают потенциал биологических имплантатов, содержащих собственные клетки пациента, расти и становиться неотъемлемой частью его тела. Это не только позволяет избежать недостатков искусственных имплантатов, но и представляет собой значительный шаг вперед в долгосрочном выживании, потенциально устраняя необходимость дальнейших операций.

💫NAW 3D: настольный 3D-принтер для печати гранулятами 🇨🇳Гонконгский стартап NAW 3D вывел на краудфандинговую площадку Kickstarter настольный 3D-принтер по технологии Fused Granulate Fabrication (FGF), то есть экструзионной 3D-печати гранулированными полимерами и композитами вместо филаментов. ⚙3D-принтер построен по схеме с двойными рельсовыми направляющими по всем трем осям. При габаритах 525х685х785 мм размер области построения достигает 300х300х320 мм. Процесс подачи гранул из бункера можно автоматизировать за счет пневмомодуля вместимостью до двух литров. 🏃В систему также можно загружать красители: порошковые пигменты смешиваются шнеком с полимерной основой в процессе экструзии, позволяя обходиться без заранее подготовленных разноцветных материалов. NAW 3D принимает сопла диаметром от 0,2 до 2 мм, при использовании последних производительность может достигает двухсот грамм в час.

🧠В США биологи напечатали на 3D-принтере работающую ткань мозга 👁Ученые впервые напечатали на 3D-принтере ткань мозга, которая может расти и функционировать. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Stem Cell. 🇺🇸Команда биологов из Висконсинского университета в Мэдисоне разработала новую технологию для размещения клеток рядом друг с другом. Ткань поместили в специальный гель, который позволил нейронам обмениваться сигналами. 🌟По словам ученых, клетки напечатанной ткани работают так же, как в живом организме: образуют разветвленные сети и взаимодействуют с помощью нейротрансмиттеров. В ходе эксперимента исследователям удалось воссоздать участки коры головного мозга. 💉В дальнейшем ткань, созданная на 3D-принтере, поможет в изучении процессов, происходящих в мозгу при болезнях Альцгеймера и Паркинсона. Также на ней можно будет тестировать новые лекарства.

👀Не только электросамокаты🛴, но и электросамолёты✈️ становятся реальностью🤫 🗣️Нидерландская компания Elysian разработала концепт самолета с батарейным питанием, который сможет пролететь до 800 км на одной зарядке. 📍Емкость аккумуляторной батареи самолета составит 360 ватт-часов на килограмм. 🔜Благодаря будущим улучшениям инженеры стартапа надеются увеличить дальность полета самолета до 1000 км. ➡️Прежде ученые предполагали, что самолеты с аккумуляторными электрическими батареями пригодны только для поездок на короткие расстояния до 400 км с 19 пассажирами на борту. 🔝Исследователи уверены, что самолеты возможно спроектировать так, чтобы они стали более аэродинамически эффективными, чем считалось ранее, то есть создавать большую подъемную силу без увеличения сопротивления. Выполненные расчеты показали, что существует «пространство проектирования», в котором плотность энергии и аэродинамическая эффективность могут достигать значительно более высоких значений ⭐️Важным достижением также является существенное снижение воздействия на окружающую среду, оно сравнимо с воздействием наземных видов электротранспорта.

🛰В МФТИ создан терминал космической лазерной связи 🛸Как отмечают разработчики устройства, созданный ими терминал космической лазерной связи потребляет около 15 Вт, и при этом он способен передавать данные со скоростью до 100 Мбит/с на расстояниях порядка 1,5 тыс. км. ⚙Корпус и некоторые другие детали системы были изготовлены при помощи систем трехмерной печати и ЧПУ-станков, при этом все компоненты системы можно уместить в небольшой коробке, которую потенциально можно установить в том числе и на борт микроспутников. 📡В перспективе высокая скорость обмена информации и дальность работы этой лазерной системы связи позволит российским орбитальным зондам обмениваться информацией как между аппаратами на орбите, так и связываться с наземными станциями.

👀 Израильскиеинженеры создали беспроводное зарядное устройство для электронных линз и глазных имплантов, которое крепится прямо на лицо пользователя😮 Электронные линзы — это новое поколение контактных линз, которые не только улучшают зрение, но и дают эффект дополненной реальности. Это что-то вроде VR-очков, встроенных прямо в глаз. Они позволяют пользоваться приложениями лишь движением зрачков. Разработчики умных линз рассчитывают, что их изобретение будет лечить глазные заболевания, а также отслеживать важные показатели здоровья с помощью биологических датчиков. 📍Таким гаджетам нужен постоянный источник питания, находящийся не дальше 10 см. Для решения этой проблемы сингапурские специалисты придумали заряжать электронные линзы с помощью слез, а американские создали умную батарею, которая питается за счет естественного моргания глаз. 👀Устройство, разработанное израильскими инженерами, крепится к верхнему веку человека, к микросхеме подводится тонкий провод, соединяющий ее с аккумулятором, который располагается прямо на висках. ⚡️Зарядка позволит пользователям дольше носить умные линзы и не снимать глазные импланты. 🤡Окулярный блок с беспроводной зарядкой также планируют использовать и в других устройствах. Например, в датчиках внутриглазного давления или контроля глюкозы.

💪Первая в мире операция на человеке с использованием биопринтера 🏥В Главном военном клиническом госпитале им. академика Н. Н. Бурденко провели первую в мире операцию с использованием принтера, который в режиме реального времени печатал биочернилами прямо на человеке. Аппарат состоит из роборуки, системы биопечати и компьютерного зрения. Устройство разработано учеными НИТУ МИСИС и пионерами российской биопечати, компанией 3Д Биопринтинг Солюшенс. 🩸В классической 3D-печати органы и ткани создаются отдельно на недвижимой подложке, помещаются в биореактор для «дозревания», а уже потом пересаживаются пациенту. Но ведь лучшим биореактором все-таки является сам человек! Пропуская целую технологическую ступень, биопринтер НИТУ МИСИС напечатал эквивалент ткани сразу в организм пациента, используя его же клетки. Это называется биопечатью in situ - непосредственно в рану во время операции.

⭐️Найден перспективный материал для наномоторов 🇷🇺Учёные МФТИ показали, что плёнки оксида гафния нестандартной геометрии ведут себя как хороший пьезоэлектрик. Результат поможет создавать новые электромеханические моторы микро- и наномасштаба, совместимые с современной кремниевой технологией. Исследование опубликовано в журнале ACS Applied Materials & Interfaces. 💾Плёнки оксида гафния давно используются в процессорах в качестве элемента транзисторов. Также на основе этих плёнок изготавливают устройства энергонезависимой памяти — «флешки». 🔬Исследователи обнаружили, что при «подвешивании» плёнок на тонкие гибкие мембраны специфической геометрии можно добиться гигантского электромеханического отклика. 🗯«Наш результат открывает широкие перспективы поиска новых конфигураций трёхмерных пьезоэлектрических устройств, которые позволят улучшить их производительность», — говорит Анастасия Чуприк, заведующий лабораторией перспективных концепций хранения данных МФТИ.

👀Ученые доказали, что использование графена может не только сократить количество используемого в строительстве песка, но и сделать бетон легче, прочнее и жестче🧐. 🗣️Бетон, как известно, состоит из трех основных ингредиентов: воды, заполнителя, такого как песок, и цемента, который связывает все это вместе. ✔️Песок является основным компонентом по объему, поэтому спрос на него по мере роста строительства неуклонно увеличивается. ➡️Экономия песка была не единственным преимуществом. Полученный бетон был на 25% легче, чем бетон, изготовленный с обычным заполнителем, и продемонстрировал увеличение ударной вязкости на 32%, пиковой деформации на 33% и прочности на сжатие на 21%. С другой стороны, на 11% снизился модуль Юнга, показатель устойчивости материала к деформации при растяжении. 🔍Пока же графен слишком дорог, чтобы сделать этот метод коммерческой альтернативой песку. Стоимость 1 кг графена около 60 000 рублей, и 300 рублей стоит 1 т песка. 😮🙂

🇷🇺В России запустили крупнейший в Восточной Европе завод пластин из монокристаллического кремния ☀️За рекордно короткий срок в Калининградской области появился новый промышленный гигант, который обещает изменения в сфере возобновляемой энергетики не только в России, но и на территории всей Восточной Европы. Компания «Энкор» (EnCORE) подтверждает свое звание крупнейшего производителя оборудования для солнечных электростанций в регионе, готовясь вводить в эксплуатацию предприятие по производству фотоэлектрических преобразователей. 💥Годовая мощность этого нового комплекса составит целый гигаватт, в основу которого легла отечественная гетероструктурная технология. ♻️ Строительство производственного объекта не только способствуют подвижке в «зеленой» энергетике, но и влияет на экономический и социальный аспекты.