Институт нефтехимического синтеза РАН использует гранульный 3D-принтер в разработке биоразлагаемых медицинских материалов
Одно из направлений исследований лаборатории металлоорганического катализа Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН — создание новых материалов и изделий на их основе для ортопедии и тканевой инженерии. Прототипы разработок на этапе доклинических испытаний печатают на FGF-принтере. Подробнее читайте в статье.
Одно из направлений исследований лаборатории металлоорганического катализа Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН — создание новых материалов и изделий на их основе для ортопедии и тканевой инженерии. Прототипы разработок на этапе доклинических испытаний печатают на FGF-принтере. Подробнее читайте в статье.
О лаборатории
Лаборатория металлоорганического катализа Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН была основана в 1963 г. и в свое время внесла решающий вклад в разработку технологии производства ряда каучуков.
Сейчас здесь изучают создание востребованных органических материалов из нефтехимического и возобновляемого сырья, в т.ч. биоразлагаемых термопластиков для медицины.
Здесь же эти новые материалы используют как сырье в 3D-печати изделий для ортопедии и тканевой инженерии.
О лаборатории
Лаборатория металлоорганического катализа Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН была основана в 1963 г. и в свое время внесла решающий вклад в разработку технологии производства ряда каучуков.
Сейчас здесь изучают создание востребованных органических материалов из нефтехимического и возобновляемого сырья, в т.ч. биоразлагаемых термопластиков для медицины.
Здесь же эти новые материалы используют как сырье в 3D-печати изделий для ортопедии и тканевой инженерии.
Примеры изделий, которые разрабатывают и печатают в лаборатории
Примеры изделий, которые разрабатывают и печатают в лаборатории
Оборудование
Компания «Глобатэк» поставила в Институт гранульный настольный 3D-принтер Piocreat G5 Ultra. Это компактная система FGF-печати, разработанная для производства, обучения, исследований, прототипирования, дизайна.
На Piocreat G5 Ultra можно печатать изделия с различной детализацией, что важно для научных исследований.
В качестве программного обеспечения используется родной слайсер Piocreat Slicer и «КОМПАС-3D».
Оборудование
Компания «Глобатэк» поставила в Институт гранульный настольный 3D-принтер Piocreat G5 Ultra. Это компактная система FGF-печати, разработанная для производства, обучения, исследований, прототипирования, дизайна.
На Piocreat G5 Ultra можно печатать изделия с различной детализацией, что важно для научных исследований.
В качестве программного обеспечения используется родной слайсер Piocreat Slicer и «КОМПАС-3D».
3D-принтер Piocreat G5Ultra: рабочий объем камеры — 500 x 500 x 400 мм. Нагрев экструдера до 420°С
3D-принтер Piocreat G5Ultra: рабочий объем камеры — 500 x 500 x 400 мм. Нагрев экструдера до 420°С
Егор Кретов, сотрудник лаборатории металлоорганического катализа Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева:
В начале работы с принтером меня порадовало, что все оказалось вполне понятно. Интерфейс переводится на русский язык. Довольно простой софт для слайсинга, для которого к тому же есть инструкции в интернете. Поэтому проблем при освоении оборудования не возникло. В освоении автоматического выравнивания также ничего сложного не было. Еще радует диапазон температур принтера и то, что можно регулировать силу экструдирования.
Егор Кретов, сотрудник лаборатории металлоорганического катализа Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева:
В начале работы с принтером меня порадовало, что все оказалось вполне понятно. Интерфейс переводится на русский язык. Довольно простой софт для слайсинга, для которого к тому же есть инструкции в интернете. Поэтому проблем при освоении оборудования не возникло. В освоении автоматического выравнивания также ничего сложного не было. Еще радует диапазон температур принтера и то, что можно регулировать силу экструдирования.
Что печатают?
-
Различные ортопедические изделия небольших размеров.
-
Первым изделием, напечатанным на принтере, стала однорядная пластина для челюстно-лицевой хирургии (см. фото).
-
Скаффолды — биоразлагаемые пористые матрицы для заполнения клетками и формирования костной ткани. Скаффолд помещают в тело человека, где он рассасывается и замещает дефект. Сейчас ученые проводят доклинические испытания этих структур на кроликах.
Что печатают?
-
Различные ортопедические изделия небольших размеров.
-
Первым изделием, напечатанным на принтере, стала однорядная пластина для челюстно-лицевой хирургии (см. фото).
-
Скаффолды — биоразлагаемые пористые матрицы для заполнения клетками и формирования костной ткани. Скаффолд помещают в тело человека, где он рассасывается и замещает дефект. Сейчас ученые проводят доклинические испытания этих структур на кроликах.
Смотрите видео: как G5 Ultra используют в Институте нефтехимического синтеза
Смотрите видео: как G5 Ultra используют в Институте нефтехимического синтеза
Особенности печати
-
В лаборатории используют сопла диаметром 0,2–0,8 мм. Одно из требований к печати — высокое разрешение.
-
Сырье для печати — синтезированные пластики в виде структур, сформированных из порошка (см. фото). На данном этапе этого вполне достаточно, и принтер прекрасно справляется с этими материалами.
-
Печать получается максимально дешевой, в т.ч. потому, что не нужно перерабатывать материалы ни в нити, ни в гранулы.
-
Расход пластика составляет около 100 г в месяц, т.к. размер изделий довольно маленький.
Особенности печати
-
В лаборатории используют сопла диаметром 0,2–0,8 мм. Одно из требований к печати — высокое разрешение.
-
Сырье для печати — синтезированные пластики в виде структур, сформированных из порошка (см. фото). На данном этапе этого вполне достаточно, и принтер прекрасно справляется с этими материалами.
-
Печать получается максимально дешевой, в т.ч. потому, что не нужно перерабатывать материалы ни в нити, ни в гранулы.
-
Расход пластика составляет около 100 г в месяц, т.к. размер изделий довольно маленький.
Порошковые структуры — сырье для печати вместо гранул
Порошковые структуры — сырье для печати вместо гранул
Перспективы
-
Сейчас сотрудники лаборатории проводят доклинические испытания биоразлагаемых пластиков. В случае успеха клинических испытаний может быть организовано серийное производство.
-
Кроме того, в будущем планируется печатать лопатки, пластины и шайбы для исследований, в которых проводятся измерения механических свойств различных изделий и материалов.
-
Также в перспективе возможно развитие 4D-печати. Это разработка изделий, меняющих форму под действием каких-либо факторов, например электрического поля. Сегодня это интересное направление материаловедения.
Перспективы
-
Сейчас сотрудники лаборатории проводят доклинические испытания биоразлагаемых пластиков. В случае успеха клинических испытаний может быть организовано серийное производство.
-
Кроме того, в будущем планируется печатать лопатки, пластины и шайбы для исследований, в которых проводятся измерения механических свойств различных изделий и материалов.
-
Также в перспективе возможно развитие 4D-печати. Это разработка изделий, меняющих форму под действием каких-либо факторов, например электрического поля. Сегодня это интересное направление материаловедения.
Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН
http://www.ips.ac.ru/
Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН
http://www.ips.ac.ru/
