Китай впервые провел успешный эксперимент по 3D-печати металлом в космосе
Об этом сообщило агентство Синьхуа со ссылкой на Академию наук Китая (CAS). Эксперимент был выполнен с помощью возвращаемой исследовательской полезной нагрузки, разработанной Институтом механики CAS. Она была выведена в космос на борту суборбитального аппарата Lihong-1 Y1 – коммерческого многоразового корабля, созданного компанией CAS Space. Аппарат совершил свой первый испытательный полет 12 января с космодрома Цзюцюань.
После пересечения линии Кармана и достижения высоты около 120 км система автономно изготовила металлические детали в условиях микрогравитации. В CAS подчеркнули, что этот успех означает переход от наземных исследований к инженерной валидации китайских технологий металлической печати непосредственно в космосе, выводя страну в число мировых лидеров в данной области.
Ученым удалось решить ряд ключевых задач, включая стабильную подачу и формование материала в невесомости, замкнутое управление процессом и надежную синхронизацию полезной нагрузки с летательным аппаратом. После завершения эксперимента капсула благополучно приземлилась, и исследователи получили уникальные данные о поведении расплава, кристаллизации материала, точности геометрии и механических свойствах напечатанных в космосе изделий.
Аппарат Lihong-1 Y1 также рассматривается как перспективная платформа для недорогих научных экспериментов и будущего коммерческого космического туризма.
3D‑печать без стыков: в Политехе нашли способ соединять несвариваемые металлы
Научный коллектив под руководством директора Института машиностроения, материалов и транспорта СПбПУ Анатолия Поповича разработал технологию мультиматериальной 3D-печати металлом сложнопрофильных изделий. С ее помощью можно в одном технологическом цикле создавать узлы и детали из нескольких (до четырех) сплавов. Это существенно экономит средства и время. Размер одной объемной единицы печати конкретного материала менее одного миллиметра позволяет программировать их буквально в микромасштабе.
Потребность в создании конструкций из нескольких видов материалов возникает, когда изделию необходимо придать различные, порой противоречивые свойства: повышенную твёрдость и одновременно пластичность, теплопроводность и коррозионную стойкость. В медицине изделия из нескольких видов материалов используют для создания биосовместимых изделий с определёнными механическими свойствами, например имплантатов из титана и кобальт-хрома.
Новая технология политехников позволяет получить деталь, запрограммировав необходимый комплекс свойств за счет создания зон из материалов с требуемыми характеристиками. При этом не будет резкого перехода между слоями различных материалов. Состав и свойства изменяются плавно от одного металла к другому, что предотвращает возникновение дефектов на стыках. Таким образом возможно совмещение даже изначально несвариваемых материалов, в частности алюминия и стали.
Сегодня специалисты СПбПУ апробировали уже более 20 материалов и их комбинаций, в том числе титановые, алюминиевые сплавы, сплавы с эффектом памяти формы. Разработчики уже применили новую технологию на практике. Инженеры создали прототип малоразмерной камеры сгорания: внутри – жаропрочная бронза, снаружи – силовая оболочка из никелевого сплава, а между ними – тонкая сетчатая структура, эффективно отводящая тепло. Благодаря новой технологии существенно сокращается время изготовления изделия. Если традиционный цикл занимает месяцы (делается внутренняя оболочка, фрезеруется, затем к ней привариваются наружные элементы), то с применением новой разработки всё происходит за один технологический цикл. С учетом дальнейшей механической обработки поверхностей он занимает всего несколько дней.
Таким образом разработка Политеха позволяет не только получать более прочные соединения, но и экономить средства и время при их производстве.
Инновационная система охлаждения для дата-центров показала высокую эффективность
Датский технологический институт совместно с компанией Heatflow завершили разработку новаторского охлаждающего компонента для центров обработки данных в рамках исследовательского проекта AM2PC. Созданная с помощью 3D-печати система в ходе испытаний показала охлаждающую мощность 600 Вт, превысив запланированный показатель на 50%. При этом решение работает без насосов и вентиляторов, используя двухфазную систему пассивного теплоотвода.
Разработка направлена на снижение энергопотребления дата-центров, где мощность GPU за последние годы выросла с 100-200 Вт до сотен ватт и даже киловатт. Как отмечает Симон Брудлер, специалист по 3D-печати Датского технологического института, система охлаждения сегодня является одним из крупнейших потребителей энергии и ключевой точкой для повышения общей эффективности ЦОД.
Технология основана на принципе термосифона: теплоноситель испаряется на нагретых поверхностях, поднимается вверх за счет разницы плотностей, затем конденсируется и возвращается в жидком виде под действием силы тяжести. Такой процесс не требует внешнего энергопитания. По словам генерального директора Heatflow Поу Мортенсена, двухфазное пассивное охлаждение позволяет значительно сократить энергозатраты на отвод тепла.
Ключевым элементом системы стал 3D-печатный алюминиевый испаритель, объединяющий все функции в одном компоненте. Устройство эффективно отводит тепло при 60-80 °C, что позволяет использовать его и в системах централизованного теплоснабжения или промышленных процессах. Анализ жизненного цикла показал потенциальное сокращение выбросов CO₂ на 25-30% на единицу оборудования.
Сможет ли биопечать печени стать альтернативой трансплантации?
Исследовательская команда Университета Карнеги – Меллона в Питтсбурге получила финансирование в размере 28,5 млн долларов от агентства ARPA-H на реализацию проекта LIVE (Liver Immunocompetent Volumetric Engineering). Его цель – создание функциональной печеночной ткани с помощью 3D-биопечати для пациентов с острой печеночной недостаточностью.
Печень обладает уникальной способностью к регенерации, однако существующие методы восстановления работают не для всех пациентов. Проект LIVE нацелен не на создание полноценного органа, а на разработку временного фрагмента печени, который сможет поддерживать организм в течение 2-4 недель, давая собственному органу пациента время на восстановление.
Команда под руководством профессора Адама Файнберга использует две ключевые технологии биопринтинга. Первая – FRESH – позволяет формировать сложные сосудистые структуры из мягких биочернил (например, коллагена) без деформаций. Вторая – 3D Ice Platforms, метод контролируемого замораживания для создания пористых каркасов, обеспечивающих выживаемость клеток и транспорт питательных веществ. В результате формируется ткань, состоящая исключительно из человеческих клеток и белков, без синтетических компонентов.
Одной из главных проблем трансплантологии остается иммунное отторжение. В проекте LIVE применяются гипоиммунные клетки, генетически модифицированные для совместимости с любым пациентом без применения иммунодепрессантов. «Наша цель – создать альтернативу пересадке печени при острой недостаточности», – поясняет Файнберг.
В течение пяти лет команда планирует подготовить к доклиническим испытаниям печень для взрослого человека, полученную благодаря биотехнологиям. В перспективе технология может быть адаптирована и для создания других органов, что способно значительно сократить очереди на трансплантацию.
При обследовании трамплина на Воробьевых горах применялись лазерные 3D-сканеры
Специалисты Московского городского бюро технической инвентаризации (МосгорБТИ) при обследовании трамплина К-75 на территории СК «Воробьевы горы» использовали современные лазерные 3D-сканеры для изготовления технической документации для ввода объекта в эксплуатацию. Об этом сообщила министр правительства Москвы, руководитель Департамента городского имущества, входящего в Комплекс градостроительной политики и строительства столицы, Екатерина Соловьева.
«Наличие технических паспортов и технических планов является необходимым условием для постановки на кадастровый учет и получения разрешительной документации любого объекта капитального строительства. Технической инвентаризацией и кадастровыми работами для их изготовления для трамплина и прилегающих объектов инфраструктуры занимались инженеры МосгорБТИ. Учитывая сложную форму сооружения, при обследовании применялись современные лазерные 3D-сканеры, – рассказала Екатерина Соловьева.
«Дополнительные трудности в работе специалистов МосгорБТИ возникали из-за того, что начало трамплина расположено на высоте 106 метров над уровнем земли, а один из объектов – административно-бытовой корпус – расположен под нависающими металлическими конструкциями. Несмотря на эти обстоятельства, специалистам удалось получить точные технические характеристики, включая координаты его контура», – отметил генеральный директор МосгорБТИ Дмитрий Тетушкин.