ИИ и свет делают 3D-печать прочнее и экономичнее

Фотополимерная 3D-печать, применяемая в стоматологии и создании сложных прототипов, отличается скоростью и точностью, но традиционно страдает от хрупкости и уязвимости к ударам. Команда исследователей разработала инновационную технологию, которая устраняет этот недостаток, открывая путь к производству более надежных медицинских имплантатов и деталей точных механизмов.

Новый подход основан на комбинации двух ключевых элементов:

Усовершенствованного фотополимерного материала, способного поглощать вибрации и удары, с возможностью варьирования свойств от резиноподобных до пластиковых. Технологии машинного обучения, которая автоматически распределяет оптимальную прочность для каждой части структуры.

Используя полиуретанакрилат с динамическими связями, исследователи добились значительного улучшения амортизационных характеристик материала. Кроме того, благодаря технологии градационной световой полимеризации (grayscale DLP) стало возможным контролировать интенсивность света и достигать разной прочности в рамках одного состава смолы. Это позволяет создавать области с customized прочностью внутри единой структуры — подобно тому, как кость и хрящ в человеческом теле выполняют разные, но гармоничные функции.

Машинное обучение анализирует конструкцию и условия нагрузки, предлагая оптимальное распределение прочности. Это не только улучшает механические свойства, но и значительно снижает стоимость производства: вместо дорогостоящей многоматериальной печати теперь достаточно одного материала и одного процесса.

Технология исключает необходимость сложного оборудования и управления множеством материалов, а ИИ-оптимизация ускоряет процесс разработки и снижает затраты на проектирование. Она найдет применение в биомедицине, аэрокосмической отрасли, робототехнике и других сферах, где важны прочность, точность и экономическая эффективность.