В MIT программу научили генерировать 3D-печатные микроструктуры

В MIT программу научили генерировать 3D-печатные микроструктуры

06 февраля 2018
Покажи другу:

В исследовании, недавно опубликованном в научном журнале Science Advances, учеными из Массачусетского Технологического Института была представлена ​​новая система, способная генерировать микроструктуры на основе требуемых свойств материалов. Иными словами, теперь при проектировании новых материалов могут быть введены желаемые свойства, при этом программа автоматически создаст микроструктуру для удовлетворения данных требований.

Микроструктуры присутствуют практически во всем: от костей в организме человека, до растений и ракушек. Исследователи часто ищут вдохновение в чудесах природы для получения представления об оптимизации искусственно создаваемых материалов.

В рамках недавнего проекта сотрудники MIT успешно использовали свою систему для проектирования и производства микроструктур с тремя различными, но одинаково оптимизированными механическими свойствами. Однако, разработка программного обеспечения находится на начальной стадии, а сама технология имеет огромный потенциал, как утверждает Войцех Матусик, доцент отделения электротехники и информатики, возглавляющий проект.

«Мы реализовали алгоритм для относительно простых механических свойств, но нет никаких препятствий для внедрения более сложных свойств или их комбинаций», поясняет он. «В принципе, наша разработка – это полностью автоматизированный процесс поиска оптимальных структурных семейств метаматериалов».

Текущий проект стал продолжением разработок в рамках предыдущего исследования, проведенного командой летом прошлого года. Тогда ученые разработали программное обеспечение для симуляции процесса быстрой и точной «оценки» 3D-модели на основе ее механических свойств.

В основу системы входят такие процессы, как измерение геометрических сходств микроструктур, объединение их друг с другом, извлечение скелета (шаблона) и дальнейшая корреляция геометрий и свойств.

Универсальная технология может использоваться не только для оценки любой коллекции микроструктур, но, как сообщается учеными, также может применяться в сочетании с уже существующими подходами к разработке материалов. То есть, эта система не только может быть полезной для разработки новых материалов с использованием органических материалов, но и станет незаменимым инструментом для исследователей, проектирующих собственные микроструктуры с нуля.

Что касается 3D-печати, система генерации микроструктур позволит пользователям настраивать механические свойства 3D-печатных деталей. Скажем, требуется создание костного имплантата с повышенными требованиями к прочности и жесткости: система способна создать 3D-печатную микроструктуру, отвечающую заданным требованиям.

Источник: http://www.3ders.org/articles/20180205-new-software-from-mit-generates-3d-printable-microstructures-with-custom-mechanical-properties.html





количество пользователей

1862

количество работ

4312