Индийская аэрокосмическая компания представила цельный двигатель из инконеля
Частная компания Agnikul Cosmos из Ченнаи (Индия) сообщила о создании крупнейшего в мире цельного ракетного двигателя, изготовленного на 3D-принтере из инконеля. Конструкция длиной один метр не содержит сварных швов, соединений или крепежных элементов.
Новая разработка – результат многолетних исследований в области материаловедения, автоматизации и проектирования двигателей. Двигатель значительно превосходит по размерам и сложности предыдущую версию, успешно испытанную в 2021 году. При его производстве был использован инконель – высокопрочный никель-хромовый суперсплав, известный устойчивостью к экстремальным температурам, коррозии и механическим нагрузкам.
Двигатель компании Agnikul производится как единое целое, в отличие от традиционного подхода, когда изделие собирается из отдельных деталей. Такой метод позволяет избежать несоответствия материалов, сокращает время производства, повышает структурную целостность и снижает сложность изготовления.
Кроме того, компания получила американский патент на проектирование и производство цельных ракетных двигателей. Это подтверждает растущее влияние Индии в мировой космической индустрии и демонстрирует зрелость ее частного сектора.
Возможность автоматизированного 3D-производства двигателей открывает перспективы для изготовления продукции по запросу, создания индивидуальных двигательных установок и быстрой адаптации под различные миссии. Инновация Agnikul может стать основой для нового поколения ракет – более дешевых, надежных и производимых в сжатые сроки.
Томские исследователи предложили быстрый способ получения сферических порошков металлов
Ученые Томского научного центра СО РАН впервые получили сферические интерметаллидные порошки за один этап – путем горения реакционной шихты с минимальными энергозатратами. Этот метод энергоэффективнее и проще традиционных, где требуется многоступенчатая переработка в высокотемпературных печах или плазменных установках.
В аддитивных технологиях металлические порошки со сферическими гранулами незаменимы, когда из твердых, малопластичных материалов нужно получить сложную точную конструкцию без последующей механической обработки. Для придания интерметаллидным порошкам сферической формы в шихту добавляют модификатор, вступающий в реакцию горения. Без него образуются бесформенные частицы или нерегулярные спеки, требующие измельчения.
«В ходе горения добавки разлагаются, выделяются газы, которые слегка поднимают порошок реагирующей шихты и заставляют его частицы двигаться. Благодаря этому движению расплавленные частицы перемешиваются и равномерно сливаются друг с другом, превращаясь в аккуратные шарики. Чтобы это произошло, важно правильно выбрать температуру, при которой действует модификатор: если температура слишком низкая или высокая, нужного эффекта не получится. Сам процесс образования шарика в волне горения занимает одну миллисекунду, а образуются они по очереди, шарик за шариком, пока сама волна идет по материалу», – пояснил ведущий научный сотрудник лаборатории технологического горения ТНЦ СО РАН, кандидат физико-математических наук Александр Кирдяшкин.
Исследователи уже провели первые успешные испытания порошков при печати на 3D-принтере. В перспективе ученые продолжат работу над созданием новых составов сферических интерметаллидов с добавлением различных лигатур.
Разработана программируемая решетчатая структура для создания роботов
Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) создали 3D-печатную решетчатую структуру, которая может имитировать различные свойства биологических тканей с использованием одного пеноматериала. Команда Лаборатории вычислительного проектирования и изготовления роботов разработала эту технологию для решения проблем, связанных с созданием роботов с мягкими и жесткими компонентами. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Программируемая решетка состоит из отдельных ячеек, которые можно сконфигурировать более чем миллионом различных способов. Система использует два основных типа ячеек – объемно- центрированную кубическую и X-кубическую, их можно комбинировать для создания гибридных ячеек с различными свойствами жесткости и устойчивости под нагрузкой.
Ученый Цинхуа Гуан отметил: «Мы использовали нашу технологию программируемой решетки, чтобы сконструировать робота-слона с мягким хоботом, который может скручиваться, сгибаться и вращаться, а также с более жесткими суставами бедра, колена и стопы. Это показывает, что наш метод предлагает масштабируемое решение для проектирования беспрецедентно легких и адаптируемых роботов».
Решетчатая структура может быть запрограммирована в двух измерениях – форма ячейки и положение в решетке. Ячейки можно поворачивать, сдвигать и даже накладывать друг на друга, создавая новые комбинации. Решетчатый куб с четырьмя наложенными друг на друга ячейками может дать около 4 миллионов возможных конфигураций, а пять ячеек – более 75 миллионов.
Эта технология предлагает несколько практических преимуществ для применения в робототехнике. Пеноструктура обеспечивает высокое соотношение прочности к весу и хорошо работает в жидких средах. Ведущий исследователь Джози Хьюз объясняет, что открытая пеноструктура «хорошо подходит для движения в жидкостях и даже предлагает возможность включения в структуру других материалов, таких как датчики, чтобы сделать пеноматериал более умным».
Сеченовский университет откроет центр лазерных технологий в медицине
Первый МГМУ имени И. М. Сеченова победил в открытом грантовом конкурсе Минобрнауки, организованном для реализации ведомственного проекта «Инфраструктурное развитие науки и высшего образования». Грант в размере 250 миллионов рублей направят на создание первого в России университетского центра коллективного пользования (ЦКП) «Центр лазерных технологий в медицине». В нем врачи-клиницисты, ученые и инженеры будут совместно разрабатывать новые медизделия и технику на основе лазерных технологий.
Руководитель будущего центра, директор Института бионических технологий и инжиниринга Сеченовского университета Дмитрий Телышев рассказал о двух основных направлениях, которые планируется развивать в нем. Первое – изучение взаимодействия лазерного излучения с биологическими тканями. Опыт реализации таких проектов в университете уже есть. Среди них разработка совместно с «Росатом РДС» лазерного аппарата «Лазертул» для операций в открытой и эндоскопической хирургии.
Второе направление – 3D-печать медицинских изделий из биосовместимых материалов методом SLS (селективного лазерного спекания). С помощью SLS в центре будут изготавливать сложные персонализированные изделия, в том числе имплантаты для челюстно-лицевой хирургии.
На выставке в Венеции представлен 3D-печатный модульный мост
Мост под названием Diamanti, напечатанный из бетона, был представлен на выставке «Время, пространство, существование» в Венеции в рамках совместного исследовательского проекта под руководством Университета Пенсильвании. Конструкция длиной 2,5 метра разработана профессором Масудом Акбарзаде и его командой из Лаборатории многогранных структур, а изготовлением занималась голландская компания Vertico.
Мост состоит из девяти сборных бетонных сегментов, каждый из которых напечатан на 3D-принтере с помощью роботизированной руки из двухкомпонентной цементной смеси, разработанной швейцарской компанией Sika. Сегменты имеют внутренние пустоты и поверхностные узоры, предусмотренные для уменьшения объема материала при сохранении структурных характеристик. Восемь стальных тросов удерживают сегменты вместе с помощью системы натяжения арматуры на бетон, которая не требует клея или раствора, что позволяет разобрать и переработать всю конструкцию.
В конструкции моста используется методология полиэдральной графической статики (PGS) для оптимизации распределения сил по геометрии конструкции. Каждый сегмент имеет антикластические ромбовидные поверхности, которые обеспечивают жесткость и распределение нагрузки, минимизируя при этом использование бетона. Модель, представленная на выставке в Венеции, имеет длину 2,5 метра и глубину 26 сантиметров, хотя конструкция была успешно испытана на полном пролете длиной 9 метров.