Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


D напечатанные окаменелости и камни могут преобразовать геологию



Взламывают ли они скалы или просматривают крошечные изменения в топографии, геологи уже работают в трех измерениях. Но одной из самых популярных достопримечательностей в Геологическом Обществе Америки в Денвере на прошлой неделе был 3D принтер, печатающий окаменелости, земные шары и раздробленные породы.

3D принтер принадлежал Фрэнеку Хэзиуку, геологу в Университете штата Айова и владельцу GeoFabLab, центр для 3D геологической печати. Просматривая и копируя скалы, окаменелости и геологические данные, Хэзиук надеется реконструировать исследование и обучение.

"Люди используют визуализацию и осязание," сказал Хэзиук LiveScience. "Когда у меня есть что-то, что я могу держать в руках," мне легче это понять, сказал он.

Визуализация скал в космосе

Бывший нефтяной геолог Хэзиук рассматривает 3D печать как новый способ визуализировать поровое пространство в скалах - крошечные пустоты, где скрываются нефть, газ и жидкости. Он потратил приблизительно 3,000$ своих денег, чтобы купить 3D принтер в этом году, и приблизительно 1,400$ на 3D сканер, который просматривает и переводит объекты в цифровую форму.

"В нефтедобывающей промышленности просмотр КT геологических материалов - действительно новая технология для исследования пористых пород," сказал Хэзиук. "Точно так же, как получение компьютерной томографии вашей головы позволяет вам видеть внутри, просмотр КT позволяет вам видеть внутренности скал, не ломая их. Я думал, 'Ну, это - 3D данные, итак, почему я не пытаюсь напечатать это?'"

 

Хрупкие окаменелости

Много преподавателей видят преимущество 3D печать хрупких окаменелостей и обучающих материалов для классов геологии.

Например, тысячами крошечных, черных трилобитов запасаются в обучающих коллекциях в колледжах по всей стране. Но у этих членистоногих окаменелостей, ранних предков насекомых и омаров, были самые захватывающие раковины в раннем океане. От длинных, вьющихся шипов до высоких глаз на стебельке трилобиты развили броню далеко вне напоминающего мокрицу появления, которое видит большинство студентов.

Просмотр и печать редких окаменелостей могли открыть коллекции всем студентам и энтузиастам-любителям, не рискуя повреждением оригиналов.

"Просто подумайте, насколько прекрасно было бы, если бы каждый студент лаборатории получил экземпляр такого типа," сказал Хэзиук, обращаясь к названию окаменелости или организма, от которого описана разновидность.

 

Хэзиук также напечатал семь кристаллических систем (систем классификации для полезных ископаемых) для штата Айова. Кристаллические модели, вырезанные из древесины, дороги для обучающихся минералогии геологов.

"В обучении моя цель состоит в том, чтобы сделать пригодные для печати модели из всего, что отдел геологии должен был бы преподавать," сказал Хэзиук. "В будущем этого не должно быть, 'Хорошо, приезжайте в мою лабораторию и смотрите на модели.' Вы могли пойти в магазин копий и напечатать их."

 

3D взгляды

Трехмерная печать могла также помочь студентам геологии учиться думать в 3D. Много вводных курсов геологии показывают лаборатории, где студенты "соединяют точки" между наступающими подземными пластами породы и картами получающихся поверхностных образцов. Но рисование умственных линий между тем, что находится ниже и 2D образец, сделанный пластами породы, или на геологической или топографической карте, трудно для многих студентов.

Чтобы решить эту проблему, Хэзиук напечатал 3D топографическую модель Эймса, Айова - показ футбольного стадиона университета - чтобы помочь студентам лучше визуализировать связь между топографией на карте и топографией в реальном мире.

"Я думал, 'Почему мы не распечатываем топографию, которую действительно поняли бы студенты?'", сказал Хэзиук. "Я надеюсь, что в будущем каждая школа может выбрать область, которую студенты нарисовали бы и напечатали."

Такая 3D топография - также благо для студентов с проблемами зрения. В государственном университете Нью-Йорка в Дженезео, учебный специалист по поддержке Нэнси Мэхлен, напечатала топографический Земной шар для одного из ее студентов.

"Для моего студента, который является слепым, важно чувствовать континенты," сказала Мэхлен LiveScience.

 

 

Как 3D печать улучшается от витамина B2

Впервые, исследователи добавили естественный состав к производственным химикатам, которые обычно создавали маленькие медицинские импланты 3D печатью.

При помощи рибофлавина, также известного как витамин B2, в 3D напечатанных структурах, таких как искусственные ткани или медицинские импланты, ученые говорят, что они могли создать устройства, которые менее вредны для клеток.

В медицине 3D печать все более и более часто используется, чтобы создать оснований для того, чтобы вырастить искусственные ткани, или в имплантах, таких как сосудистые пересадки ткани. Но традиционные методы 3D печати

используют полимеры, которые могут быть ядовитыми для живых клеткок.

"Наша первая попытка - использовать рибофлавин в 3D печати на маленьких расстояниях," сказал лидер исследования Роджер Нараян, инженер-биомедик в Университете штата Северная Каролина и Университете Северной Каролины в Чапел Хилле. Рибофлавин найден в продуктах, таких как сыр и листовые овощи.

В своей работе исследователи использовали рибофлавин в качестве "фотоинициатора", который является химикатом в 3D печати, который активируется при свете (обычно от лазера) и распадается на другие химикаты, которые позволяют типографской краске полимеризироваться и укрепляться.

"У большинства методов 3D печати есть ядовитые фотоинициаторы," сказал Нараян LiveScience. "Идея здесь состоит в том, чтобы найти наиболее биологически совместимый тип фотоинициатора," сказал он.

С лазером сапфира титана в качестве источника света исследователи создали 3D, подобные сотам структуры, и затем соединили их с клетками от аорты коровы.

Структуры, сделанные с рибофлавином, были намного более совместимыми с живыми клетками, чем сделанные с традиционными химикатами, показали результаты. Структуры из рибофлавина нанесли меньше ущерба клеточной ДНК и позволили большему количеству клеток выживать, отчет исследователей в ноябрьской проблеме журнала Regenerative Medicine.

Исследователи отметили, что рибофлавин - менее эффективный фотоинициатор, чем более ядовитые, в настоящее время используемые в 3D полиграфии, но сказал, что это ограничение может быть преодолено.

Однако, будут необходимы исследования на более длинные временные рамки прежде, чем 3D напечатанные структуры, использующие рибофлавин, будут использоваться в медицинских имплантах, сказал Нараян.

 

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-04-10; Просмотров: 264; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.013 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь