Новая технология 3D-печати сложных объектов на основе целлюлозы

05.04.2020

Группа исследователей Швейцарской высшей технической школы Цюриха нашла способ обработки целлюлозы с помощью 3D-печати, чтобы создавать объекты практически неограниченной сложности, которые содержат большое количество целлюлозы.

Новая технология объединяет метод прямой рукописной печати (DIW) и процесс уплотнения материала, который позволяет увеличить содержание целлюлозы в отпечатанном объекте до 27%.

Сначала ученые напечатали предмет с помощью "водных чернил". В состав чернил входит только вода, в которой были размешаны частицы целлюлозы и волокна размером в несколько сотен нанометров. Содержание целлюлозы составляет от шести до 14% от всего объема чернил.

Затем напечатанный предмет ученые поместили в ванну с органическими растворителями. Поскольку целлюлоза не любит органические растворители, ее частицы стремятся прилипнуть друг к другу. Так частицы целлюлозы уплотняются и осаживаются в предмете.

На следующем этапе исследователи погрузили объекты в раствор, содержащий светочувствительный пластиковый прекурсор (так называемый "предшественник" пластика, вещество, из которого пластик получают). Когда растворитель удалили выпариванием, пластиковые прекурсоры проникли в каркас предмета на основе целлюлозы. Затем, чтобы прекурсоры превратились в твердый пластик, на напечатанный предмет направили ультрафиолетовый свет. Это позволило получить композиционный материал с содержанием целлюлозы выше 27%: то есть содержание частиц целлюлозы увеличилось с 6-14% до 27%.

В зависимости от типа используемого пластикового прекурсора они могут регулировать механические свойства печатных объектов: например, эластичность или прочность. Это позволяет создавать твердые или мягкие детали.

Используя этот метод, исследователи смогли изготовить различные композитные объекты, в том числе очень хрупкие: например, "скульптуру" пламени толщиной всего один миллиметр. Есть у технологии один недостаток: уплотнение напечатанных деталей с толщиной стенки более пяти миллиметров приводит к искажению структуры, поскольку поверхность уплотняющего объекта сжимается быстрее, чем его ядро.

Из нового материала в будущем можно будет делать, например, упаковку и даже хрящевые имплантаты. Данная технология также может представлять интерес для автомобильной промышленности. Японские автомобилестроители уже создали прототип спортивного автомобиля, для которого детали кузова сделаны почти полностью из материалов на основе целлюлозы.

<< Назад: Опасность исчезновения насекомых 05.04.2020

>> Вперед: В дителлуриде урана нашли майорановские фермионы 04.04.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Модульный контроллер Fujitsu TeamPoS серии 7000 S для розничной торговли 04.12.2014 Компания Fujitsu представила свой модульный контроллер TeamPoS серии 7000 S, призванный упростить и ускорить процесс покупки в розничном магазине и одновременно оптимизировать затраты. Системы спроектированы для решения основных задач розничной торговли, сообщили CNews в Fujitsu. Благодаря своему сверхмалому модульному форм-фактору они доступны по цене, отличаются простотой установки и управления. Применять контроллер можно в самых сложных кассовых системах, киосках и терминалах самообслуживания. В то же время, контроллеры TeamPoS серии 7000 S упрощают возможность масштабирования в будущем благодаря устанавливаемым в них современным процессорам (от Celeron до Core i5 vPro). Новейшая технология управления Active Management Technology (AMT) сокращает стоимость владения. "Контроллеры TeamPoS 7000 S компактного форм-фактора - оптимальное решение для розничного магазина. Они позволяют создавать терминалы, которые не занимают много места, а значит, освобождают его для решения других задач продавца - непосредственно торговли, брендинга, размещения рекламных материалов, а также другого необходимого оборудования, - отметили в Fujitsu. - Контроллер можно спрятать под прилавок, установить вертикально или горизонтально в зависимости от имеющегося пространства. Для использования контроллера не требуется какая-либо специальная мебель, что позволяет снизить издержки и сократить время внедрения". Контроллеры TeamPoS 7000 S производятся на автоматизированной линии по сборке ПК Fujitsu в городе Аугсбург, Германия, что гарантирует предприятиям розничной торговли (особенно в Европе) меньшие издержки обращения и время поставки, подчеркнули в компании. В целях еще большего снижения затрат товар может поставляться без картонной упаковки. При этом для сокращения затрат на монтаж, снижения энергопотребления и расходов на охлаждение, а также обеспечения более высокой степени связности контроллеры могут работать от одного источника питания. Это избавляет от необходимости использовать внешние силовые устройства для энергоснабжения денежных ящиков, дисплеев и другого периферийного оборудования семейства TeamPoS 7000. Кроме того, интегрированный источник питания имеет меньшую тепловую мощность и более экологичен, тогда как система управления энергопитанием контролирует мощность процессора при пиковых нагрузках со стороны периферийных устройств, утверждают в компании. Fujitsu также представила емкостный сенсорный дисплей Fujitsu D75, который дополнит возможности нового контроллера.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026