Цикл лекций Недели науки в МГУ в рамках XI Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям для всех желающих – школьников, студентов, аспирантов, молодых ученых, учителей и преподавателей. Запись лекции - ЗДЕСЬ....
Аддитивные технологии в тканевой инженерии. Владимир Сергеевич Комлев, член-корреспондент РАН, Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН.
Создание индивидуальных биомедицинских изделий, предназначенных для восстановления функций и регенерации утраченных тканей, является одной из важнейших проблем и актуальных задач практической стоматологии, челюстно-лицевой хирургии, травматологии и ортопедии, онкологии, нейрохирургии и т.д. Одним из наиболее перспективных, на наш взгляд, вариантов решения этой проблемы, является развитие аддитивных технологий (в частности, технологии 3D печати), обеспечивающих персонализацию материалов.
Общим для всех процессов, лежащих в основе технологий 3D печати, является принцип аддитивности, предполагающий воссоздание формы требуемого объекта путём его послойного наращивания небольшими “’элементарными” объёмами вещества по координатам, строго заданным трехмерной компьютерной моделью. Для каждой технологии может существовать несколько разновидностей таких процессов, при этом основной принцип сохраняется неизменным. Конкретный тип аддитивных технологий определяется, главным образом, выбранным способом изменения фазового состояния того или иного материала под внешним воздействием в процессе 3D печати.
Несмотря на практически экспоненциально возрастающее год от года число научных публикаций по этой теме, многие вопросы, касающиеся фундаментальных основ аддитивных технологий, по-прежнему остаются не решенными. Частично это связанно с защитой коммерчески ценной научной информации, а частично и с тем, что многие работы направлены на эмпирическое использование полученных данных и не претендуют на глубокое исследование физико-химических основ самих процессов трехмерной 3D печати. В этих условиях, на наш взгляд, крайне важным является разработка и создание фундаментальных основ аддитивных технологий, в том числе детальное изучение трансформации фазовых состояний, а также микро- и макро- структурообразования в процессах фотополимеризации, лазерного спекания, экструзионной и струйной печати, лежащих в основе наиболее перспективных аддитивных технологий. В наших работах основное внимание уделено изучению фазовой динамики в полимерных и керамических материалах при их обработке методами поверхностно-селективного лазерного спекания, струйной и инъекционной печати в реальном масштабе времени.
Большая часть работ отраженных в лекции проводятся при поддержке гранта РНФ 15-13-00108 «Персонализированные генно-инженерные конструкции для регенерации костных тканей».
