Table Of Content38 Медико-технический менеджмент и образование
УДК 621.9.06, 67.02
Ìàòþøêèí Ë. Á.,
аспиpант, ассистент
Ïåðìÿêîâ Í. Â.,
аспирант, ассистент
ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ” им. В. И. Ульянова (Ленина)»
Применение технологии 3D-печати
в обеспечении профессионально
ориентированной подготовки кадров
в интересах наноиндустрии
1
Ключевые слова: материаловедческая лаборатория, прототипирование, 3D-принтер.
Keywords: material science lab, prototyping, 3D printer.
Представлен обзор российской и зарубежной данных. Настоящая статья представляет обзор со-
литературы по вопросам 3D-принтеров и описа- временного состояния вопроса, приведены примеры
ны основные методы трехмерной печати. Особое использования данной технологии в лаборатории
внимание уделено экструзионной технологии. «Наноматериалы» кафедры микро- и наноэлек-
Приведены физико-химические характеристики троники Санкт-Петербургского государственного
материалов для этой технологии. Рассмотрены электротехнического университета «ЛЭТИ».
вопросы модернизации 3D-принтера Prusa Mendel Сегодня технология 3D-печати активно исполь-
и примеры его использования в современной учебно- зуется в следующих областях:
научной материаловедческой лаборатории. Мето- изготовление прототипов моделей и объектов
дами атомно-силовой микроскопии исследованы для дальнейшей доводки, прототипирование в целях
процессы изменения морфологии пластика ABS более быстрой реализации идеи, снижения затрат
при воздействии ацетона. на освоение и производство новой продукции, уже
применяются в дизайне [4, 5];
создание демонстрационного материала, при-
меняемого в учебной практике (например, макетов
для курса истории развития механических блоков
Введение
и устройств [6]) или визуализация работы меха-
низма «изнутри» при использовании прозрачных
3D-печать стремительно набирает популярность, материалов, например для изучения тока масла в
появляются все более доступные 3D-принтеры, трансмиссии автомобиля;
каждый день в средствах массовой информации организация мелкосерийного производства
публикуются сообщения о новых достижениях, деталей, изготовление корпусов экспериментальной
организуются научно-технические симпозиумы, техники (автомобили, телефоны, радиоэлектронное
конференции и семинары [1]. Имеющиеся на се- оборудование);
годня возможности печати трехмерных объектов изготовление моделей и форм для литейного
емко описаны в публикации [2], существенно до- дела, применяемых энтузиастами для литья метал-
полненной в русском переводе [3]. Быстрое развитие ла, с пластиковых моделей [7];
направления требует систематизации накопленных формирование эластичных деталей для «мяг-
кой» робототехники [8], создание динамически пере-
страивающихся моделей и 4D-печать, в которой роль
1 Работа выполнена при поддержке ФЦП «Научные и на- четвертого измерения играет время [9];
учно-педагогические кадры инновационной России» (соглаше- изготовление имплантатов и протезов из био-
ния № 14.132.21.1697, 14.132.21.1703), проекта по программе
совместимых материалов, синтетическое замещение
«УМНИК» и программы стратегического развития университе-
та СПбГЭТУ «ЛЭТИ» «Развитие междисциплинарных исследо- костного материала [10, 11], ортопедия и стоматология;
ваний и инструментально-технологической базы как основа не- биопечать: из капель с двойным липидным
прерывно инженерного образования по приоритетным направ-
слоем были созданы материалы сложной структуры,
лениям российской экономики на 2012–2016 годы».
биотехносфера
№ 3(27)/2013
Медико-технический менеджмент и образование 39
близкой по физическим свойствам к биологическим Лазерное спекание порошков (selective laser
тканям [12], ведутся эксперименты для разработки sintering, SLS): объект формируется из порошково-
технологии печати стволовых клеток для донорских го пластика, металла или керамики. Тонкий слой
органов [13, 14]; материала спекается лазерным лучом. Аналогич-
создание продуктов пищевого производства, но методу лазерной стереолитографии платформа
синтезаторы пищевых продуктов [15, 16]; опускается на толщину одного слоя и на нее вновь
формирование частей зданий и сооружений наносится порошкообразный материал. Такая тех-
для ускорения процесса их постройки [17]. нология не предполагает поддержку элементов, не
Распространение идей трехмерной печати во мно- имеющих опоры, так как пустоты между опорой
гом обусловлено бурным ростом интернет-ресурсов, и элементом заполнены порошком. Температура
где размещены бесплатные базы моделей. Благодаря рабочей камеры обычно поддерживается на уровне
им можно за считанные минуты загрузить и распе- чуть ниже точки плавления рабочего материала. Для
чатать модель, а также поделиться собственными предотвращения окисления процесс проводится в
моделями и идеями новых моделей. Наиболее актив- бескислородной среде.
но развиваются сайты Thingverse [18], GrabCAD [19] Электронно-лучевая плавка (electron beam
и др. [20, 21], в том числе русский сайт [22]. melting, EBM): объект формируется путем плавле-
Для материаловедческих лабораторий особый ния металлического порошка электронным лучом.
интерес представляют возможности изготовления Технология очень близка к лазерному спеканию
собственного лабораторного оборудования и специ- порошков.
ализированной посуды [23]. На сайте Thingverse Экструзионная печать или технология по-
имеются готовые модели деталей орбитального шей- слойного наплавления материала (fused deposition
кера [24], оптического микроскопа [25], центри- modeling, FDM): объект формируется путем послой-
фуги [26], колориметра [27], держателя пробирок ной укладки расплавленной нити из плавкого рабо-
Эппендорфа [28] и многих других готовых к печати чего материала (пластик, металл, воск). Термопла-
устройств [29]. Материаловедческой лаборатории стичный материал выдавливается через разогретое
3D-принтеры позволяют сэкономить существенные сопло экструдера на неподвижную платформу, име-
средства в сравнении с использованием промыш- ющую меньшую, чем сопло, температуру, формируя
ленных установок — сотни и тысячи долларов [30]. слой объекта. После этого головка поднимается на
Стоит отметить, что значительная доля производи- толщину одного слоя для нанесения следующего.
телей 3D-принтеров пока ориентирована на промыш- Последующие слои ложатся на предыдущие, за-
ленный сектор. Инициатива RepRap [31] направлена твердевают и соединяются между собой. В промыш-
на изготовление самореплицируемых настольных ленных принтерах участвуют две рабочие головки:
3D-принтеров, собираемых из частей, напечатанных одна — для рабочего материала, другая — для ма-
такими же принтерами, а также легкодоступных и териала поддержки.
широко распространенных конструкционных и ра- Ламинирование листовых материалов (lami-
диоэлектронных деталей. Рассматриваемая в данной nated object manufacturing, LOM). Объект формиру-
работе модель Prusa Mendel [32] является наиболее ется послойным склеиванием тонких пленок рабо-
популярным примером данной стратегии. чего материала, например бумаги, с вырезанием с
помощью лазерного луча соответствующих контуров
Основные направления каждого слоя.
Точность изготовления объектов с применением
технологии трехмерной печати
разных методов и различных установок находится
В основе всех технологических подходов к соз- в диапазоне 25–300 мкм. Наилучшим разрешением
данию объемных объектов на 3D-принтерах лежит пока обладает метод лазерной стереолитографии.
принцип послойного воспроизведения компьютер-
ной модели. Модель объекта разбивается на множе- Характеристики материалов,
ство двухмерных слоев с одинаковой толщиной слоя
используемых в экструзионной 3D-печати
(шагом печати), на который после создания слоя
перемещается либо сам объект, либо часть принтера, В связи с выбранной нами моделью 3D-принтера
формирующая этот слой. Приведем наиболее общее особое внимание мы уделим экструзионной печати.
описание основных направлений технологии трех- История развития направления и происхождение
мерной печати: конкретных моделей принтеров из других экструзи-
Лазерная стереолитография (stereo laser онных принтеров рассмотрены в работе [33]. Теоре-
lithography, SLA): объект формируется из жидкого тические исследования особенностей процесса экс-
фотополимера, затвердевающего под воздействием трузии частично представлены в работе [34]. В общих
лазерного луча. После того как на подложке фор- чертах процесс экструзионной печати описан выше,
мируется первый слой разрабатываемого объекта, однако следует иметь в виду особенности конкретной
объект погружается в фотополимер на толщину реализации принтера и печатаемых моделей.
одного слоя, чтобы приступить к формированию Изготовление сложных моделей требует наличия
следующего. элементов, поддерживающих конструкцию в про-
биотехносфера
№ 3(27)/2013
40 Медико-технический менеджмент и образование
Таблица Физические и химические свойства материалов и особенности процесса печати
Температура Температура
Химическая Материал Особенности материала
Название экструзии подложки
формула подложки и печати
T, °C Т , °C
э п
((C H ) ·(C H ) ·
8 8 x 4 6 y Наиболее широко
Акрилонитрилбута- ·(C H N))
3 3 z n 180–250 90–110 Каптон распространенный, относительно
диенстирол (смесь трех
дешевый, растворяется в ацетоне
компонентов)
Акрил, Биоразлагаемый, относительно
Полилактид (C H O ) 160–220 20–60
3 4 3 n каптон дорогой
Растворимый в воде,
Поливиниловый 180–200 Акрил,
(C H O) 50 применяется в качестве
спирт 2 4 n каптон
материала поддержки
Химически инертный,
Полипропилен (C H ) 130–180 20–60 Скотч необходима низкая скорость
3 6 n
движения экструдера
цессе печати и предотвращающих провисание на- гателей, а именно одной двойной винтовой передачи
гретого материала. В промышленных принтерах для (перемещение по оси z) и двух реечных передач (пе-
этого обычно используется материал поддержки, ремещение по осям x и y). Подложка перемещается
который можно легко удалить, не повредив основной по оси y, печатающая головка — по осям x и z. Еще
материал. В качестве первого наиболее часто исполь- один шаговый двигатель по мере печати производит
зуется водорастворимый поливиниловый спирт, подачу прутка материала в сопло экструдера.
в качестве второго — пластики ABS или PLA. Принтером управляет подключенный к ком-
Пластик ABS традиционно применяется для кор- пьютеру микроконтроллер Arduino Mega с платой
пусов электронных бытовых приборов, мебели, кан- расширения RAMPS (RepRap Arduino Mega Pololu
целярских изделий, детских конструкторов, смарт- Shield). К плате расширения подключен блок пи-
карт и т. п. Отчет о токсичности пластика ABS был тания ATX, обеспечивающий питание шаговых
представлен в 1989 году [35]. Пластик представляет двигателей и нагревательных элементов подложки
собой смесь трех компонентов, поэтому материалы (20–110 °C) и сопла экструдера (20–250 °C). К этой
разных производителей слегка различаются, что же плате подсоединены три концевых выключателя,
также приходится учитывать в процессе печати. определяющих положение начала координат, а так-
В таблице представлены характеристики трех же датчики температуры подложки и экструдера.
наиболее распространенных материалов для экс- Как же происходит процесс печати? При помощи
трузионной печати, а также химического инертного специализированного программного обеспечения
полипропилена. для проектирования трехмерных моделей, будь то
При дополнительной модификации 3D-принтера профессиональные проприетарные пакеты (Компас
возможно использование легкоплавких сплавов Ро- 3D, Solidworks, AutoCAD) или свободно распростра-
зе, Вуда и др., нейлона [36, 37], полиэтилентерефта- няемые продукты (OpenSCAD, SketchUp, Blender),
лата, фарфоровой глины и даже шоколада [38, 39]. создается модель в формате STL. Эта модель за-
Для жидких веществ и паст предлагается изменение гружается в программу, которая в соответствии
конструкции — замена экструзионного механизма с текущими настройками разбивает модель на слои и
на мотор, выдавливающий материал из шприца [40]. для каждого слоя пишет инструкцию с параметрами
печати — последовательностью команд, которые
Модернизация 3D-принтера выполнит принтер. В качестве текущих настроек
оператор задает диаметр прутка материала, высоту
Prusa Mendel
слоя, скорость перемещения, отношение заполнен-
Модель Prusa Mendel была выбрана с учетом сле- ного материалом объема к общему объему (коэффи-
дующих качеств: циент заполнения), температуры сопла и подложки.
простоты конструкции, легкости замены де- Далее подготавливается к работе сам принтер,
талей и модификации; включаются нагреватели, оператор проводит про-
большого числа вариантов исполнения и об- верку точности перемещения подвижных частей,
ширного сообщества пользователей; в частности перемещения экструдера по оси z, коли-
открытого программного и аппаратного обес- чество подаваемого материала, качество прижима
печения. сопла экструдера к текущему слою.
Внешний вид принтера показан на рис. 1 и 2. Принтер начинает печать в точке, соответству-
Несущая конструкция представляет собой треуголь- ющей началу координат, причем особенно важно
ную призму. Перемещение подвижных элементов точно задать исходное положение экструдера от-
осуществляется при помощи четырех шаговых дви- носительно оси z. Далее формируется «юбка»: рас-
биотехносфера
№ 3(27)/2013
Медико-технический менеджмент и образование 41
Рис. 1 3D-принтер Prusa Mendel:
1 — шаговый двигатель; 2 — экструдер; 3 — рама; направляющие; 4 — концевой выключатель; 5 — подложка
(рабочая поверхность); 6 — направляющие [41]
плавленным пластиком, вытекающим из сопла экс- качество и точность печати. Так были изготовлены
трудера, на некотором расстоянии от будущей дета- детали для подстройки расположения подложки и
ли создается концентрическая линия, по которой элементы, благодаря которым можно более точно
оператор определяет, хватает ли зазора межу соплом задать положение экструдера по оси z. Для реше-
экструдера и подложкой, чтобы напечатать слой. ния проблемы вогнутой поверхности нагреваемой
Если эта проверка проходит успешно, он приступает плиты было использовано боросиликатное стекло,
к созданию первых адгезионных слоев со сплошным закрепляемое относительно подложки при помощи
заполнением. Для последующих слоев вначале пе- зажимов, позволяющих легко снимать стекло и за-
чатается периметр, потом проводится заполнение менять поверхностный слой подложки (каптон или
внутренней части с заданным ранее коэффициентом скотч).
заполнения. После окончания печати экструдер от- Максимальные размеры печатаемой модели —
водится от детали, и, как только деталь остывает до 20×20×12 см, линейное разрешение минимального
комнатной температуры, ее снимают с подложки. элемента — 300 мкм. Хотя описанные выше матери-
В ходе работы было предложено несколько кон- алы, из которых изготавливаются модели, являют-
струкционных решений, реализованных при по- ся безопасными, нежелательно вдыхание молекул
мощи самого принтера и позволивших улучшить полимерного материала в расплавленном и паро-
биотехносфера
№ 3(27)/2013
42 Медико-технический менеджмент и образование
Примеры использования
Z
Y технологии трехмерной печати
в научно-учебной лаборатории
X
Визуализация предметных моделей. Лаборато-
рия активно занимается диагностикой и модифи-
кацией наноматериалов методами сканирующей
зондовой микроскопии и готовит специалистов
в данной области [42]. На рис. 4, а приведена мо-
дель чувствительного элемента атомно-силового
микроскопа. От размера и аспектного соотношения
острия зависят методика сканирования и качество
результата. Модель используется для наглядности
описания особенностей процесса сканирования во
время лекций и лабораторных работ, а также на
встречах с абитуриентами.
Наибольшая наглядность подобных моделей до-
стигается при использовании нескольких цветов.
Для создания цветных моделей используются:
покраска модели после изготовления;
Рис. 2 3D-принтер Prusa Mendel вместе с электронными
компонентами, мотком пластика ABS и примера- замена прутка в процессе печати либо окра-
ми печати на подложке шивание мотка с прутком помещением его части
в раствор с краской (обеспечивается периодическая
образном состоянии. Для изоляции принтера была смена цвета при печати модели);
составлена конструкция (рис. 3): принтер находится использование экструдеров сложного типа,
в полипропиленовом боксе (130 л, Samla, Швеция), в которых два вида прутка или более подаются в про-
подсоединенном к системе вытяжки помещения межуточный объем для перемешивания и плавного
лаборатории. Дополнительное создание тяги внутри изменения цвета при выдавливании смеси.
бокса обеспечивается двумя вентиляторами, встро- Аналогичным образом фрактальные представле-
енными в крышку бокса, получающими питание от ния [43–45] и модели иерархического построения
того же блока, что и принтер внутри него. Тяга так- наноматериалов [46, 47], использующиеся в матери-
же обеспечивает равномерное охлаждение печатае- аловедении газочувствительных сенсоров, показаны
мой детали. Кроме того, в боксе размещена бобина на примере классических математических фракта-
с прутком материала. В нерабочее время бокс служит лов (рис. 4, б). Такие макеты позволяют проводить
удобным контейнером для хранения сопутствующих переход от математической модели с бесконечной
деталей, материалов и простой транспортировки рекурсией к физическим фракталам, обладающим
прибора. естественными ограничениями.
3 4
5
6
2
7
1
Рис. 3 Схема размещения 3D-принтера в полипропиленовом боксе с использованием вытяжной системы:
1 — блок питания ATX; 2 — бобина с прутком; 3 — к вытяжке; 4 — входной вентилятор; 5 — крышка; 6 — бокс;
7 — принтер
биотехносфера
№ 3(27)/2013
Медико-технический менеджмент и образование 43
a) I II
б) I II
в) I II
г) I II
биотехносфера
№ 3(27)/2013
44 Медико-технический менеджмент и образование
д) I II
е) I II
ж) I II
Рис. 4 Примеры печати различных моделей из пластика ABS (черный) и полипропилена (светлый): а — модель зонда
атомно-силового микроскопа; б — модель фрактала; в — держатель твердых образцов для спектрофотометра
ПЭ-5400УФ; г — держатель пробирок для размещения в термостате или ультразвуковой ванне; д — детали стен-
да для измерения изменения сопротивления в магнитном поле; е — корпус прибора для проведения турбидиметри-
ческого анализа коллоидных растворов; ж — химически инертный держатель подложек:
I — модель; II — результат печати
Расширение возможностей специализированного Изготовленный для этих целей держатель (рис. 4, в)
оборудования. Используемый для проведения оп- имеет две щели: одну — для размещения исследуемой
тических измерений спектрофотометр ПЭ-5400УФ пластины и другую, перпендикулярную ей, — для
в стандартной комплектации не оснащается дер- прохождения оптического луча через пластину.
жателем твердых образцов. Необходимость таких Держатель пробирок для циркуляционного тер-
измерений обусловлена исследованиями спектров по- мостата и ультразвуковой ванны показан на рис. 4, г.
глощения разрабатываемых в лаборатории газочув- Данная конструкция решает проблему фиксации
ствительных материалов на основе оксидов металлов пробирок и обеспечения меньшей по сравнению
[48–50] и пористых мембран оксида алюминия [51]. с металлическим держателем теплопроводности при
биотехносфера
№ 3(27)/2013
Медико-технический менеджмент и образование 45
Рис. 5 Поперечные срезы печатаемых моделей с различными внутренними заполнениями слоя
минимальном объеме конструкции. Пластик ABS не Изготовление компонентов приборов из хими-
размягчается под воздействием паров воды, обладает чески инертных материалов. Еще одним важным
пластической гибкостью и позволяет удерживать направлением работы лаборатории является полу-
пробирки за счет упругих сил, возникающих при чение пористых слоев кремния электрохимическим
деформации пластика. способом [55–57]. Для этих целей в лаборатории
Создание конструкционных частей экспери- была разработана специальная электрохимическая
ментальных установок. Лаборатория также актив- ячейка [58]. Данное направление, как и получение
но занимается синтезом и исследованием магнит- пористых мембран из оксида алюминия, требует
ных материалов [52–53]. Конструкция установки деталей, изготовленных из химически инертных
для измерения магнетосопротивления (рис. 4, д) материалов, в чем также может оказать содействие
состоит из нескольких подвижных относитель- технология трехмерной печати.
но друг друга элементов для закрепления образ- В данном случае использование пластика ABS
ца, электрический контакт и угол относительно неприемлемо, поэтому нами была освоена печать
линий магнитного поля, обеспечивая измерение полипропиленом. Результаты поисков режимов
сопротивления в поле, создаваемом постоянным печати приведены в таблице. На рис. 4, ж пред-
магнитом. ставлен полипропиленовый держатель подложек
Корпусирование экспериментальных приборов. для автоматизированной установки, работающей с
Существенные усилия лаборатории направлены химически агрессивными средами.
на освоение методик синтеза коллоидных полу-
проводниковых нанокристаллов [54]. На рис. 4, е Особенности внутреннего строения
представлен корпус прибора для динамических из-
и рельефа поверхности моделей
мерений оптической плотности растворов методом
турбидиметрии. Корпус обеспечивает закрепление и Стоит отметить следующие особенности внутрен-
строго заданное относительное положение основных него строения получаемых моделей и возможности
деталей: лазера, фотосопротивления, радиодеталей модификации их поверхности. Как было описано вы-
и кюветы с исследуемым коллоидным раствором. ше, только внешние поверхности детали печатаются
Рис. 6 Изображения полученные атомно-силовым микроскопом рельефа поверхности детали до (а) и после (б) обработки
ацетоном
биотехносфера
№ 3(27)/2013
46 Медико-технический менеджмент и образование
сплошными, для внутреннего объема слоев задается 7. Литье по моделям напечатанным на 3D-принтере // Habra-
некоторый коэффициент заполнения (рис. 5). Чем habr. URL: http://habrahabr.ru/post/154021/.
ближе он к единице, тем более плотно заполнен слой. 8. Ilievski F., Mazzeo A.D., Shepherd R.F. et al. Soft Robotics
Прочность и вес детали зависят от коэффициента за- for Chemists // Angew. Chem. 2011. Vol. 123. P. 1930–1935.
полнения и количества краевых слоев, число которых 9. Скайлар Тиббитс: появление 4D печати // TED. URL: http://
обычно задается равным трем. Малые коэффициенты goo.gl/c7rS5.
заполнения позволяют изготавливать очень легкие 10. Leukers B., Gulkan H., Irsen S. H. et al. Hydroxyapatite
модели и экономно расходовать печатный материал. scaffolds for bone tissue engineering made by 3D printing //
Разбиение на слои обуславливает еще одну осо- Journal of materials science: Materials in medicine. 2005.
бенность деталей — ступенчатый рельеф поверх- N 16. P. 1121–1124.
ности, заметный на готовых моделях. Для сглажи- 11. Baby’s life saved with groundbreaking 3-D Printed Device
вания получаемых деталей может использоваться that restored his breathing // Science Daily. URL: http://
метод, описанный в работе [59]. Объект помещается goo.gl/Q1Mci.
в объем, наполненный ацетоном, который нагрева- 12. Villar G., Graham A. D., Bayley H. A Tissue-Like Printed Mate-
ется до 90 °C. Под действием образующихся паров rial // Science. 2013. Vol. 340, N 6128. P. 48–52.
в течение 5–10 мин поверхность подтравливается и 13. Jones A.F., Greenhough S., King J. A. et al. Development of a
сглаживается. На рис. 6 показана рельефная поверх- valve-based cell printer for the formation of human embryonic
ность объекта до и после воздействия капли ацетона. stem cell spheroid aggregates // Biofabrication. 2013. Vol. 5.
Подтравливание ацетоном также применялось нами P. 015013.
для склейки крупногабаритных деталей, разме- 14. Composite tissue-engineered intervertebral disc with self-as-
ры которых выходили за границы области печати sembled annular alignment: United States Patent Application
принтера. WO 20130079881 A1 / L. J. Bonassar, R. Hartl, R. D. Bowles
et al.; Cornell University. N PCT/US2010/033752, filling date
Заключение 5.05.2010, date of publ. 10.11.2010.
15. Hadhazy A. Will 3D Printers Manufacture Your Meals? //
Трехмерная печать является конкурентоспособ- Popular Mechanics. URL: http://goo.gl/TmKh7.
ной технологией организации мелкосерийного про- 16. Peckam M. NASA-Funded 3D Food Printer: Could It End
изводства, где она может применяться для создания World Hunger? // Time. News feed. URL: http://goo.gl/
наглядных макетов, прототипирования и корпуси- CIqbV.
рования изделий. В медицине технологии 3D-печати 17. Khoshnevis B. Contour Crafting: Automated Construction
уже находят применение как средство изготовления // TED. URL: http://tedxtalks.ted.com/video/TEDxOjai-
имплантатов и протезов для стоматологии и орто- Behrokh-Khoshnevis-Con/.
педии. В данной работе нами предложены решения 18. Thingiverse // Thingiverse. URL: http://www.thingiverse.
некоторых задач учебно-научной лаборатории, ко- com.
торые, конечно, не исчерпывают возможные приме- 19. GrabCAD // GrabCAD. URL: http://grabcad.com.
нения 3D-принтеров в данной области. Дана класси- 20. 3D ContentCentral // 3D ContentCentral. URL: http://
фикация методов 3D-печати, описана конструкция www.3dcontentcentral.com.
и принцип работы 3D-принтера Prusa Mendel, при- 21. 3D Warehouse // 3D Warehouse. URL: http://sketchup.
ведены характеристики используемых материалов, google.com/3dwarehouse/.
описан метод сглаживания рельефа поверхности. 22. Сервис индустрии 3D печати // 3Dmarket. URL:
http://3dmarket.org.
23. Homegrown labware made with 3D printer // Nature. URL:
Ëèòåðàòóðà
http://goo.gl/oHvdD.
24. Open Source Orbital Shaker // Thingiverse. URL: http://www.
1. Первое мероприятие по 3D печати в Нидерландах // Habra- thingiverse.com/thing:5045.
habr. URL: http://habrahabr.ru/post/131460/. 25. A Fully Printable Microscope // Thingiverse. URL: http://
2. 3D Printing in 2012: Year In Review // 3D printer and 3Dprint- www.thingiverse.com/thing:77450.
ing news. URL: http://goo.gl/GxEYW. 26. El-cheapo tabletop minifuge // Thingiverse. URL: http://
3. 3D принтеры. Обзор достижений за 2012 год // Habrahabr. www.thingiverse.com/thing:33818.
URL: http://habrahabr.ru/post/169437/. 27. Colorimeter V0.0 // Thingiverse. URL: http://www.thingi-
4. Серова В. Н. Получение полимерных изделий с применением verse.com/thing:45443.
лазерных технологий на примере лондонского Университета 28. Eppendorf tube 1.5 ml rack snap-together module // Thingi-
Метрополитан // Вестник Казанск. технол. ун-та. 2012. verse. URL: http://www.thingiverse.com/thing:49398.
№ 6. С. 76–78. 29. Lab-equipment search results // Thingiverse. URL: http://
5. Серегин М. Ю. Краткий обзор современных материалов и www.thingiverse.com/search?q=lab-equipment.
технологий для прототипирования // Перспективы науки. 30. Pearce J. M. Building Research Equipment with Free, Open-
2012. № 6. С. 77–79. Source Hardware // Science. 2012. Vol. 337. P. 1303–1304.
6. Lipson H., Moon F. C., Hai J. et al. 3-D Printing the History of 31. RepRap // RepRap. URL: http://reprap.org/wiki/Main_Page.
Mechanisms // Journal of Mechanical Design. 2005. Vol. 127. 32. Prusa Mendel // RepRap. URL: http://reprap.org/wiki/
P. 1029–1033. Prusa_Mendel.
биотехносфера
№ 3(27)/2013
Медико-технический менеджмент и образование 47
33. Популярно о генеалогии 3D-принтеров. Кто есть кто? // 49. Грачева И. Е., Максимов А. И., Мошников В. А. и др. Авто-
Habrahabr. URL: http://goo.gl/nj2gG. матизированная установка для измерения газочувстви-
34. Ahn S.H., Baek C., Lee S. et al. Anisotropic tensile failure тельности сенсоров на основе полупроводниковых нано-
model of rapid prototyping parts — fused deposition modeling композитов // Приборы и техника эксперимента. 2008.
(FDM) // Inte rnational Journal of Modern Physics B. 2003. № 3. С. 143–146.
Vol. 17, N 8–9. P. 1510–1516. 50. Грачева И. Е., Карпова С. С., Мошников В. А. Диагностика
35. Rutkowski J. V., Levint B. C. Acrylonitrile-Butadiene-Styrene газочувствительных свойств наноматериала на основе
Copolymers (ABS): Pyrolysis and Combustion Products and оксида цинка в переменном электрическом поле // Известия
their Toxicity-A Review of the Literature // Fire and Materi- высших учебных заведений России. Радиоэлектроника.
als. 1986. Vol. 10. P. 93–105. 2012. № 5. C. 96–101.
36. Combination CNC Machine and 3D Printer // Instructables. 51. Мошников В. А., Соколова Е. Н., Спивак Ю. М. Формирование
URL: http://goo.gl/mcoc8. и анализ структур на основе пористого оксида алюминия
37. 3D Printing with Nylon 618 filament in Tie-Dye colours // // Известия Санкт-Петербургского государственного
Reprap development and further adventures in DIY 3D print- электротехнического университета ЛЭТИ. 2011. № 2.
ing. URL: http://goo.gl/IyFYS. C. 13–19.
38. Chocolate research shapes the future of gift shopping // Uni- 52. Гареев К. Г., Грачева И. Е., Мошников В. А. Золь-гель-
versity of Exeter. URL: http://goo.gl/hLn3s. технологии направленного синтеза нанокомпозитов на ос-
39. Chocolate Extruder // Thingiverse. URL: http://www.thin- нове наноразмерных магнитных частиц в порах изоли-
giverse.com/thing:18017. рующей диэлектрической матрицы // Нано- и микросис-
40. Universal Paste extruder — Ceramic, Food and Real Chocolate темная техника. 2013. № 2. С. 9–14.
3D Printing // Reprap development and further adventures in 53. Гареев К. Г., Грачева И. Е., Казанцева Н. Е. и др. Исследо-
DIY 3D printing. URL: http://goo.gl/ZBLps. вание продуктов золь-гель-процессов в многокомпонентных
41. Evans B. Practical 3D printers — The Science and Art of оксидных системах, протекающих с образованием магнит-
3DPrinting. A press. 2012. 332 p. ных нанокомпозитов // Нано- и микросистемная техника.
42. Диагностика материалов методами сканирующей зондовой 2012. № 10. С. 5–10.
микроскопии: Учеб. пос. / Под ред. В. А. Мошникова. СПб.: 54. Александрова О. А., Максимов А. И., Мараева Е. В. и др.
Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2012. 172 с. Cинтез и самоорганизация квантовых точек сульфида свин-
43. Грачева И. Е., Максимов А. И., Мошников В. А. Анализ ца для люминесцентных структур, полученных методом
особенностей строения фрактальных нанокомпозитов на испарения коллоидного раствора // Нано- и микросистемная
основе диоксида олова методами атомно-силовой микро- техника. 2013. № 2. С. 19–23.
скопии и рентгеновского фазового анализа // Поверхность. 55. Moshnikov V. A., Gracheva I. E., Lenshin A. S. et al. Porous
Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. silicon with embedded metal oxides for gas sensing applica-
2009. № 10. C. 16–23. tions // Journal of Non-Crystalline Solids. 2012. Т. 358,
44. Пономарева А. А., Мошников В. А, Suchaneck G. Влияние N 3. С. 590–595.
температурного отжига на фрактальную размерность 56. Леньшин А. С., Кашкаров В. М., Спивак Ю. М. и др.
поверхности золь-гель слоев SiO -SnO // Материаловедение. Исследование электронного строения и фазового состава
2 2
2011. № 12. C. 45–49. пористого кремния // Физика и химия стекла. 2012. Т. 38,
45. Аверин И. А., Мошников В. А., Пронин И. А. Особенности № 3. С. 383–392.
созревания и спинодального распада самоорганизующихся 57. Канагеева Ю. М., Савенко А. Ю., Лучинин В. В. и др.
фрактальных систем // Нано- и микросистемная техника. Изучение структурно-морфологических особенностей
2012. № 5. С. 29–33. макропористого кремния при препарировании образцов
46. Moshnikov V. A., Gracheva I. E., Kuznezov V. V. et al. Hier- остросфокусированным ионным пучком // Петербургский
archical nanostructured semiconductor porous materials for журнал электроники. 2007. № 1. С. 35.
gas sensors // Journal of Non-Crystalline Solids. 2010. Vol. 58. Травкин П. Г., Соколова Е. Н., Спивак Ю. М. и др.
356, N 37–40. P. 2020–2025. Электрохимическая ячейка для получения пористых
47. Мошников В. А., Грачева И. Е., Аньчков М. Г. Исследование анодных оксидов металлов и полупроводников: Патент
наноматериалов с иерархической структурой, полученных Российской Федерации на полезную модель № 122385. 2012.
золь-гель методом // Физика и химия стекла. 2011. Т. 37, Бюл. № 33.
№ 5. С. 672–684. 59. Flaherty J. Slick Trick Adds Much-Needed Shine to 3D Printed
48. Gracheva I. E., Moshnikov V. A., Karpova S. S. et al. Net-like Parts // Wired. URL: http://goo.gl/tXh9S.
structured materials for gas sensors // Journal of Physics:
Conference Series. 2011. Т. 291, N 1. P. 012017.
биотехносфера
№ 3(27)/2013
