CC BY
471
УДК 621.9.06, 67.02
Матюшкин Л. Б., аспиpант, ассистент Пермяков Н. В., 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 наноиндустрии1
Ключевые слова: материаловедческая лаборатория, прототипирование, 3D-принтер. Keywords: material science lab, prototyping, 3D printer.
Представлен обзор российской и зарубежной литературы по вопросам SD-принтеров и описаны основные методы трехмерной печати. Особое внимание уделено экструзионной технологии. Приведены физико-химические характеристики материалов для этой технологии. Рассмотрены вопросы модернизации SD-принтера Prusa Mendel и примеры его использования в современной учебно-научной материаловедческой лаборатории. Методами атомно-силовой микроскопии исследованы процессы изменения морфологии пластика ABS при воздействии ацетона.
Введение
ЭБ-печать стремительно набирает популярность, появляются все более доступные ЭБ-принтеры, каждый день в средствах массовой информации публикуются сообщения о новых достижениях, организуются научно-технические симпозиумы, конференции и семинары [1]. Имеющиеся на сегодня возможности печати трехмерных объектов емко описаны в публикации [2], существенно дополненной в русском переводе [Э]. Быстрое развитие направления требует систематизации накопленных
1 Работа выполнена при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (соглашения № 14.1Э2.21.1697, 14.1Э2.21.170Э), проекта по программе «УМНИК» и программы стратегического развития университета СПбГЭТУ «ЛЭТИ» «Развитие междисциплинарных исследований и инструментально-технологической базы как основа непрерывно инженерного образования по приоритетным направлениям российской экономики на 2012—2016 годы».
данных. Настоящая статья представляет обзор современного состояния вопроса, приведены примеры использования данной технологии в лаборатории «Наноматериалы» кафедры микро- и наноэлек-троники Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ».
Сегодня технология ЭБ-печати активно используется в следующих областях:
• изготовление прототипов моделей и объектов для дальнейшей доводки, прототипирование в целях более быстрой реализации идеи, снижения затрат на освоение и производство новой продукции, уже применяются в дизайне [4, 5];
• создание демонстрационного материала, применяемого в учебной практике (например, макетов для курса истории развития механических блоков и устройств [6]) или визуализация работы механизма «изнутри» при использовании прозрачных материалов, например для изучения тока масла в трансмиссии автомобиля;
• организация мелкосерийного производства деталей, изготовление корпусов экспериментальной техники (автомобили, телефоны, радиоэлектронное оборудование);
• изготовление моделей и форм для литейного дела, применяемых энтузиастами для литья металла, с пластиковых моделей [7];
• формирование эластичных деталей для « мягкой» робототехники [8], создание динамически перестраивающихся моделей и 4Б-печать, в которой роль четвертого измерения играет время [9];
• изготовление имплантатов и протезов из биосовместимых материалов, синтетическое замещение костного материала [10, 11], ортопедия и стоматология;
• биопечать: из капель с двойным липидным слоем были созданы материалы сложной структуры,
близкой по физическим свойствам к биологическим тканям [12], ведутся эксперименты для разработки технологии печати стволовых клеток для донорских органов [13, 14];
• создание продуктов пищевого производства, синтезаторы пищевых продуктов [15, 16];
• формирование частей зданий и сооружений для ускорения процесса их постройки [17].
Распространение идей трехмерной печати во многом обусловлено бурным ростом интернет-ресурсов, где размещены бесплатные базы моделей. Благодаря им можно за считанные минуты загрузить и распечатать модель, а также поделиться собственными моделями и идеями новых моделей. Наиболее активно развиваются сайты Thingverse [18], GrabCAD [19] и др. [20, 21], в том числе русский сайт [22].
Для материаловедческих лабораторий особый интерес представляют возможности изготовления собственного лабораторного оборудования и специализированной посуды [23]. На сайте Thingverse имеются готовые модели деталей орбитального шей-кера [24], оптического микроскопа [25], центрифуги [26], колориметра [27], держателя пробирок Эппендорфа [28] и многих других готовых к печати устройств [29]. Материаловедческой лаборатории 3D-принтеры позволяют сэкономить существенные средства в сравнении с использованием промышленных установок — сотни и тысячи долларов [30].
Стоит отметить, что значительная доля производителей 3D-принтеров пока ориентирована на промышленный сектор. Инициатива RepRap [31] направлена на изготовление самореплицируемых настольных 3D-принтеров, собираемых из частей, напечатанных такими же принтерами, а также легкодоступных и широко распространенных конструкционных и радиоэлектронных деталей. Рассматриваемая в данной работе модель Prusa Mendel [32] является наиболее популярным примером данной стратегии.
Основные направления технологии трехмерной печати
В основе всех технологических подходов к созданию объемных объектов на 3D-принтерах лежит принцип послойного воспроизведения компьютерной модели. Модель объекта разбивается на множество двухмерных слоев с одинаковой толщиной слоя (шагом печати), на который после создания слоя перемещается либо сам объект, либо часть принтера, формирующая этот слой. Приведем наиболее общее описание основных направлений технологии трехмерной печати:
• Лазерная стереолитография (stereo laser lithography, SLA): объект формируется из жидкого фотополимера, затвердевающего под воздействием лазерного луча. После того как на подложке формируется первый слой разрабатываемого объекта, объект погружается в фотополимер на толщину одного слоя, чтобы приступить к формированию следующего.
• Лазерное спекание порошков (selective laser sintering, SLS): объект формируется из порошкового пластика, металла или керамики. Тонкий слой материала спекается лазерным лучом. Аналогично методу лазерной стереолитографии платформа опускается на толщину одного слоя и на нее вновь наносится порошкообразный материал. Такая технология не предполагает поддержку элементов, не имеющих опоры, так как пустоты между опорой и элементом заполнены порошком. Температура рабочей камеры обычно поддерживается на уровне чуть ниже точки плавления рабочего материала. Для предотвращения окисления процесс проводится в бескислородной среде.
• Электронно-лучевая плавка (electron beam melting, EBM): объект формируется путем плавления металлического порошка электронным лучом. Технология очень близка к лазерному спеканию порошков.
• Экструзионная печать или технология послойного наплавления материала (fused deposition modeling, FDM): объект формируется путем послойной укладки расплавленной нити из плавкого рабочего материала (пластик, металл, воск). Термопластичный материал выдавливается через разогретое сопло экструдера на неподвижную платформу, имеющую меньшую, чем сопло, температуру, формируя слой объекта. После этого головка поднимается на толщину одного слоя для нанесения следующего. Последующие слои ложатся на предыдущие, затвердевают и соединяются между собой. В промышленных принтерах участвуют две рабочие головки: одна — для рабочего материала, другая — для материала поддержки.
• Ламинирование листовых материалов (laminated object manufacturing, LOM). Объект формируется послойным склеиванием тонких пленок рабочего материала, например бумаги, с вырезанием с помощью лазерного луча соответствующих контуров каждого слоя.
Точность изготовления объектов с применением разных методов и различных установок находится в диапазоне 25-300 мкм. Наилучшим разрешением пока обладает метод лазерной стереолитографии.
Характеристики материалов, используемых в экструзионной 3D-печати
В связи с выбранной нами моделью 3D-принтера особое внимание мы уделим экструзионной печати. История развития направления и происхождение конкретных моделей принтеров из других экструзи-онных принтеров рассмотрены в работе [33]. Теоретические исследования особенностей процесса экструзии частично представлены в работе [34]. В общих чертах процесс экструзионной печати описан выше, однако следует иметь в виду особенности конкретной реализации принтера и печатаемых моделей.
Изготовление сложных моделей требует наличия элементов, поддерживающих конструкцию в про-
Таблица 1 Физические и химические свойства материалов и особенности процесса печати
Название Химическая формула Температура экструзии T , °С э Температура подложки Т , °С п Материал подложки Особенности материала и печати
Акрилонитрилбута-диенстирол ((С8Н8)х-(С4Н6)й • •(СзНз*)А (смесь трех компонентов) 180-250 90-110 Каптон Наиболее широко распространенный, относительно дешевый, растворяется в ацетоне
Полилактид (C3H4°3)n 160-220 20-60 Акрил, каптон Биоразлагаемый, относительно дорогой
Поливиниловый спирт (С2Н4°)я 180-200 50 Акрил, каптон Растворимый в воде, применяется в качестве материала поддержки
Полипропилен (СзНв)» 130-180 20-60 Скотч Химически инертный, необходима низкая скорость движения экструдера
цессе печати и предотвращающих провисание нагретого материала. В промышленных принтерах для этого обычно используется материал поддержки, который можно легко удалить, не повредив основной материал. В качестве первого наиболее часто используется водорастворимый поливиниловый спирт, в качестве второго — пластики ABS или PLA.
Пластик ABS традиционно применяется для корпусов электронных бытовых приборов, мебели, канцелярских изделий, детских конструкторов, смарт-карт и т. п. Отчет о токсичности пластика ABS был представлен в 1989 году [35]. Пластик представляет собой смесь трех компонентов, поэтому материалы разных производителей слегка различаются, что также приходится учитывать в процессе печати.
В таблице представлены характеристики трех наиболее распространенных материалов для экс-трузионной печати, а также химического инертного полипропилена.
При дополнительной модификации 3Б-принтера возможно использование легкоплавких сплавов Розе, Вуда и др., нейлона [36, 37], полиэтилентерефта-лата, фарфоровой глины и даже шоколада [38, 39]. Для жидких веществ и паст предлагается изменение конструкции — замена экструзионного механизма на мотор, выдавливающий материал из шприца [40].
Модернизация SD-принтера Prusa Mendel
Модель Prusa Mendel была выбрана с учетом следующих качеств:
• простоты конструкции, легкости замены деталей и модификации;
• большого числа вариантов исполнения и обширного сообщества пользователей;
• открытого программного и аппаратного обеспечения.
Внешний вид принтера показан на рис. 1 и 2. Несущая конструкция представляет собой треугольную призму. Перемещение подвижных элементов осуществляется при помощи четырех шаговых дви-
гателей, а именно одной двойной винтовой передачи (перемещение по оси z) и двух реечных передач (перемещение по осям x и y). Подложка перемещается по оси y, печатающая головка — по осям x и z. Еще один шаговый двигатель по мере печати производит подачу прутка материала в сопло экструдера.
Принтером управляет подключенный к компьютеру микроконтроллер Arduino Mega с платой расширения RAMPS (RepRap Arduino Mega Pololu Shield). К плате расширения подключен блок питания ATX, обеспечивающий питание шаговых двигателей и нагревательных элементов подложки (20-110 °C) и сопла экструдера (20-250 °C). К этой же плате подсоединены три концевых выключателя, определяющих положение начала координат, а также датчики температуры подложки и экструдера.
Как же происходит процесс печати? При помощи специализированного программного обеспечения для проектирования трехмерных моделей, будь то профессиональные проприетарные пакеты (Компас 3D, Solidworks, AutoCAD) или свободно распространяемые продукты (OpenSCAD, SketchUp, Blender), создается модель в формате STL. Эта модель загружается в программу, которая в соответствии с текущими настройками разбивает модель на слои и для каждого слоя пишет инструкцию с параметрами печати — последовательностью команд, которые выполнит принтер. В качестве текущих настроек оператор задает диаметр прутка материала, высоту слоя, скорость перемещения, отношение заполненного материалом объема к общему объему (коэффициент заполнения), температуры сопла и подложки.
Далее подготавливается к работе сам принтер, включаются нагреватели, оператор проводит проверку точности перемещения подвижных частей, в частности перемещения экструдера по оси z, количество подаваемого материала, качество прижима сопла экструдера к текущему слою.
Принтер начинает печать в точке, соответствующей началу координат, причем особенно важно точно задать исходное положение экструдера относительно оси z. Далее формируется «юбка»: рас-
Рис. 1
ЭБ-принтер Prusa Mendel:
1 — шаговый двигатель; 2 — экструдер; Э — рама; направляющие; 4 — концевой выключатель; 5 — подложка (рабочая поверхность); 6 — направляющие [41]
плавленным пластиком, вытекающим из сопла экс-трудера, на некотором расстоянии от будущей детали создается концентрическая линия, по которой оператор определяет, хватает ли зазора межу соплом экструдера и подложкой, чтобы напечатать слой. Если эта проверка проходит успешно, он приступает к созданию первых адгезионных слоев со сплошным заполнением. Для последующих слоев вначале печатается периметр, потом проводится заполнение внутренней части с заданным ранее коэффициентом заполнения. После окончания печати экструдер отводится от детали, и, как только деталь остывает до комнатной температуры, ее снимают с подложки.
В ходе работы было предложено несколько конструкционных решений, реализованных при помощи самого принтера и позволивших улучшить
качество и точность печати. Так были изготовлены детали для подстройки расположения подложки и элементы, благодаря которым можно более точно задать положение экструдера по оси г. Для решения проблемы вогнутой поверхности нагреваемой плиты было использовано боросиликатное стекло, закрепляемое относительно подложки при помощи зажимов, позволяющих легко снимать стекло и заменять поверхностный слой подложки (каптон или скотч).
Максимальные размеры печатаемой модели — 20x20x12 см, линейное разрешение минимального элемента — 300 мкм. Хотя описанные выше материалы, из которых изготавливаются модели, являются безопасными, нежелательно вдыхание молекул полимерного материала в расплавленном и паро-
42
Медико-технический менеджмент и образование
Рис. 2
3Б-принтер Prusa Mendel вместе с электронными компонентами, мотком пластика ABS и примерами печати на подложке
образном состоянии. Для изоляции принтера была составлена конструкция (рис. 3): принтер находится в полипропиленовом боксе (130 л, 8аш1а, Швеция), подсоединенном к системе вытяжки помещения лаборатории. Дополнительное создание тяги внутри бокса обеспечивается двумя вентиляторами, встроенными в крышку бокса, получающими питание от того же блока, что и принтер внутри него. Тяга также обеспечивает равномерное охлаждение печатаемой детали. Кроме того, в боксе размещена бобина с прутком материала. В нерабочее время бокс служит удобным контейнером для хранения сопутствующих деталей, материалов и простой транспортировки прибора.
Примеры использования технологии трехмерной печати в научно-учебной лаборатории
Визуализация предметных моделей. Лаборатория активно занимается диагностикой и модификацией наноматериалов методами сканирующей зондовой микроскопии и готовит специалистов в данной области [42]. На рис. 4, а приведена модель 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 достигается при использовании нескольких цветов. Для создания цветных моделей используются:
• покраска модели после изготовления;
• замена прутка в процессе печати либо окрашивание мотка с прутком помещением его части в раствор с краской (обеспечивается периодическая смена цвета при печати модели);
• использование экструдеров сложного типа, в которых два вида прутка или более подаются в промежуточный объем для перемешивания и плавного изменения цвета при выдавливании смеси.
Аналогичным образом фрактальные представления [43-45] и модели иерархического построения наноматериалов [46, 47], использующиеся в материаловедении газочувствительных сенсоров, показаны на примере классических математических фракталов (рис. 4, б). Такие макеты позволяют проводить переход от математической модели с бесконечной рекурсией к физическим фракталам, обладающим естественными ограничениями.
Рис. 3
Схема размещения ЭБ-принтера в полипропиленовом боксе с использованием вытяжной системы: 1 — блок питания ATX; 2 — бобина с прутком; Э — к вытяжке; 4 — входной вентилятор; 5 — крышка; 6 — бокс; 7 — принтер
5
6
2
7
1
а)
б)
II
в)
г)
I
I
I
I
биотехносфера
| № 3(27)/2013
д)
II
е)
II
ж)
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 стенда 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 оборудования. Используемый для проведения оптических измерений спектрофотометр ПЭ-5400УФ в стандартной комплектации не оснащается держателем твердых образцов. Необходимость таких измерений обусловлена исследованиями спектров поглощения разрабатываемых в лаборатории газочувствительных материалов на основе оксидов металлов [48-50] и пористых мембран оксида алюминия [51].
Изготовленный для этих целей держатель (рис. 4, в) имеет две щели: одну — для размещения исследуемой пластины и другую, перпендикулярную ей, — для прохождения оптического луча через пластину.
Держатель пробирок для циркуляционного термостата и ультразвуковой ванны показан на рис. 4, г. Данная конструкция решает проблему фиксации пробирок и обеспечения меньшей по сравнению с металлическим держателем теплопроводности при
I
I
I
минимальном объеме конструкции. Пластик ABS не размягчается под воздействием паров воды, обладает пластической гибкостью и позволяет удерживать пробирки за счет упругих сил, возникающих при деформации пластика.
Создание конструкционных частей экспериментальных установок. Лаборатория также активно занимается синтезом и исследованием магнитных материалов [52-53]. Конструкция установки для измерения магнетосопротивления (рис. 4, д) состоит из нескольких подвижных относительно друг друга элементов для закрепления образца, электрический контакт и угол относительно линий магнитного поля, обеспечивая измерение сопротивления в поле, создаваемом постоянным магнитом.
Корпусирование экспериментальных приборов.
Существенные усилия лаборатории направлены на освоение методик синтеза коллоидных полупроводниковых нанокристаллов [54]. На рис. 4, е представлен корпус прибора для динамических измерений оптической плотности растворов методом турбидиметрии. Корпус обеспечивает закрепление и строго заданное относительное положение основных деталей: лазера, фотосопротивления, радиодеталей и кюветы с исследуемым коллоидным раствором.
Изготовление компонентов приборов из химически инертных материалов. Еще одним важным направлением работы лаборатории является получение пористых слоев кремния электрохимическим способом [55-57]. Для этих целей в лаборатории была разработана специальная электрохимическая ячейка [58]. Данное направление, как и получение пористых мембран из оксида алюминия, требует деталей, изготовленных из химически инертных материалов, в чем также может оказать содействие технология трехмерной печати.
В данном случае использование пластика ABS неприемлемо, поэтому нами была освоена печать полипропиленом. Результаты поисков режимов печати приведены в таблице. На рис. 4, ж представлен полипропиленовый держатель подложек для автоматизированной установки, работающей с химически агрессивными средами.
Особенности внутреннего строения и рельефа поверхности моделей
Стоит отметить следующие особенности внутреннего строения получаемых моделей и возможности модификации их поверхности. Как было описано выше, только внешние поверхности детали печатаются
Рис. 6
Изображения полученные атомно-силовым микроскопом рельефа поверхности детали до (а) и после (б) обработки ацетоном
сплошными, для внутреннего объема слоев задается некоторый коэффициент заполнения (рис. 5). Чем ближе он к единице, тем более плотно заполнен слой. Прочность и вес детали зависят от коэффициента заполнения и количества краевых слоев, число которых обычно задается равным трем. Малые коэффициенты заполнения позволяют изготавливать очень легкие модели и экономно расходовать печатный материал.
Разбиение на слои обуславливает еще одну особенность деталей — ступенчатый рельеф поверхности, заметный на готовых моделях. Для сглаживания получаемых деталей может использоваться метод, описанный в работе [59]. Объект помещается в объем, наполненный ацетоном, который нагревается до 90 °C. Под действием образующихся паров в течение 5-10 мин поверхность подтравливается и сглаживается. На рис. 6 показана рельефная поверхность объекта до и после воздействия капли ацетона. Подтравливание ацетоном также применялось нами для склейки крупногабаритных деталей, размеры которых выходили за границы области печати принтера.
Заключение
Трехмерная печать является конкурентоспособной технологией организации мелкосерийного производства, где она может применяться для создания наглядных макетов, прототипирования и корпуси-рования изделий. В медицине технологии 3Б-печати уже находят применение как средство изготовления имплантатов и протезов для стоматологии и ортопедии. В данной работе нами предложены решения некоторых задач учебно-научной лаборатории, которые, конечно, не исчерпывают возможные применения ЭБ-принтеров в данной области. Дана классификация методов ЭБ-печати, описана конструкция и принцип работы ЭБ-принтера Prusa Mendel, приведены характеристики используемых материалов, описан метод сглаживания рельефа поверхности.
I Литература |
1. Первое мероприятие по 3Б печати в Нидерландах // Habra-habr. URL: http://habrahabr.ru/post/131460/.
2. 3D Printing in 2012: Year In Review // 3Б printer and ЗБрпп^ ing news. URL: http://goo.gl/GxEYW.
3. 3D принтеры. Обзор достижений за 2012 год // Habrahabr. URL: http://habrahabr.ru/post/169437/.
4. Серова В. Н. Получение полимерных изделий с применением лазерных технологий на примере лондонского Университета Метрополитан // Вестник Казанск. технол. ун-та. 2012. № 6. С. 76-78.
5. Серегин М. Ю. Краткий обзор современных материалов и технологий для прототипирования // Перспективы науки. 2012. № 6. С. 77-79.
6. Lipson H., Moon F. C., Hai J. et al. 3-Б Printing the History of Mechanisms // Journal of Mechanical Бesign. 2005. Vol. 127. P. 1029-1033.
7. Литье по моделям напечатанным на ЭБ-принтере // Habrahabr. URL: http://habrahabr.ru/post/154021/.
8. Ilievski F., Mazzeo A.D., Shepherd R.F. et al. Soft Robotics for Chemists // Angew. Chem. 2011. Vol. 12Э. P. 1930-1935.
9. Скайлар Тиббитс: появление 4D печати // TED. URL: http:// goo.gl/c7rS5.
10. Leukers B., Gulkan H., Irsen S. H. et al. Hydroxyapatite scaffolds for bone tissue engineering made by 3D printing // Journal of materials science: Materials in medicine. 2005. N 16. P. 1121-1124.
11. Baby's life saved with groundbreaking 3-D Printed Device that restored his breathing // Science Daily. URL: http:// goo.gl/Q1Mci.
12. Villar G., Graham A. D., Bayley H. A Tissue-Like Printed Material // Science. 2013. Vol. 340, N 6128. P. 48-52.
13. Jones A.F., Greenhough S., King J. A. et al. Development of a valve-based cell printer for the formation of human embryonic stem cell spheroid aggregates // Biofabrication. 2013. Vol. 5. P. 015013.
14. Composite tissue-engineered intervertebral disc with self-assembled annular alignment: United States Patent Application WO 20130079881 A1 / L. J. Bonassar, R. Hartl, R. D. Bowles et al.; Cornell University. N PCT/US2010/033752, filling date 5.05.2010, date of publ. 10.11.2010.
15. Hadhazy A. Will 3D Printers Manufacture Your Meals? // Popular Mechanics. URL: http://goo.gl/TmKh7.
16. Peckam M. NASA-Funded 3D Food Printer: Could It End World Hunger? // Time. News feed. URL: http://goo.gl/ ClqbV.
17. Khoshnevis B. Contour Crafting: Automated Construction // TED. URL: http://tedxtalks.ted.com/video/TEDxOjai-Behrokh-Khoshnevis-Con/.
18. Thingiverse // Thingiverse. URL: http://www.thingiverse. com.
19. GrabCAD // GrabCAD. URL: http://grabcad.com.
20. 3D ContentCentral // 3D ContentCentral. URL: http:// www.3dcontentcentral.com.
21. 3D Warehouse // 3D Warehouse. URL: http://sketchup. google.com/3dwarehouse/.
22. Сервис индустрии 3D печати // 3Dmarket. URL: http://3dmarket.org.
23. Homegrown labware made with 3D printer // Nature. URL: http://goo.gl/oHvdD.
24. Open Source Orbital Shaker // Thingiverse. URL: http://www. thingiverse.com/thing:5045.
25. A Fully Printable Microscope // Thingiverse. URL: http:// www.thingiverse.com/thing:77450.
26. El-cheapo tabletop minifuge // Thingiverse. URL: http:// www.thingiverse.com/thing:33818.
27. Colorimeter V0.0 // Thingiverse. URL: http://www.thingi-verse.com/thing:45443.
28. Eppendorf tube 1.5 ml rack snap-together module // Thingi-verse. URL: http://www.thingiverse.com/thing:49398.
29. Lab-equipment search results // Thingiverse. URL: http:// www.thingiverse.com/search?q=lab-equipment.
30. Pearce J. M. Building Research Equipment with Free, Open-Source Hardware // Science. 2012. Vol. 337. P. 1303-1304.
31. RepRap// RepRap. URL: http://reprap.org/wiki/Main_Page.
32. Prusa Mendel // RepRap. URL: http://reprap.org/wiki/ Prusa_Mendel.
Медико-технический менеджмент и образование 47
33. Популярно о генеалогии ЗБ-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) // International 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. Синтез 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 SiO2-SnO2 // Материаловедение. Исследование электронного строения и фазового состава
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 1 № 3(27)/2013
