Ученики Академической гимназии СПбГУ придумали, как усовершенствовать технологию 3D-печати

Команда российских школьников, в состав которой вошли ученики Академической гимназии Санкт-Петербургского университета Мария Никулина и Максим Трофимов, предложила идею по усовершенствованию технологии 3D-печати. Ребята разработали способ, который позволит увеличить производительность печати за счет регулировки диаметра сопла — отверстия, пропускающего струю пластика.

Фото: пресс-служба АНПО Школьная лига РОСНАНО
Фото: пресс-служба АНПО Школьная лига РОСНАНО

Новая технология была создана в рамках Всероссийского детско-молодежного форума «Наноград-2018», организованного Школьной лигой Роснано. Школьники, участвующие в форуме, решали кейсы — технические и маркетинговые задания, которые предоставили крупные высокотехнологичные компании.

Один из таких кейсов разработала компания PICASO 3D — лидер в области производства принтеров для персональной 3D-печати в России. Школьники должны были найти сферы, где такие принтеры могут использоваться более активно. Сначала ребята выявили недостатки принтеров, а потом предложили увеличить скорость печати, чтобы выйти на новые рынки.

Ученица восьмого класса Академической гимназии СПбГУ Мария Никулина рассказала, что принтеры PICASO 3D печатают с помощью технологии FDM — это создание трехмерных объектов за счет послойного наплавления пластиковой нити. Сейчас сопло принтера, откуда вытекает пластик, имеет фиксированный диаметр (около 0,3 миллиметра).

«Такая тонкая струя позволяет четко воспроизводить все контуры объекта, но скорость печати при этом довольно низкая. Мы предложили сделать сопло с диафрагмой, которая может изменять диаметр отверстия от 0,3 миллиметра до 1,8 миллиметра. Например, печатать лицевые детали можно с помощью тонкой нити, а заполнять пространство внутри изделия — с помощью толстой. Это технологическое решение позволит экономить время, ведь чем тоньше струя пластика, тем дольше печатает принтер», — отметила Мария Никулина.

Кроме того, ребята предложили увеличить производительность аддитивного производства (или печати) с помощью элемента Пельтье — термоэлектрического преобразователя, который может менять температуру за счет направления течения электрического тока.

Под воздействием высокой температуры объект прилипает к принтеру, и оторвать его очень сложно. Элемент Пельтье, который способен резко охлаждаться, может стать незаменимой платформой для установки изделия.

Ученик восьмого класса Академической гимназии СПбГУ Максим Трофимов

Интересно, что помимо технических решений ребята разработали и маркетинговую стратегию для продвижения 3D-принтеров на рынке. Например, они предложили продавать образовательным учреждениям целые 3D-полигоны.

«Мы убеждены, что надо не только предлагать принтеры, но и учить ими пользоваться, создавать специальные пособия. Будет здорово, если школьные учителя смогут сами печатать учебные модели. Это будет полезно, например, на биологии: школьники смогут не просто изучать внутренние органы по картинке, а взять точную копию сердца из пластмассы, покрутить ее со всех сторон. А на уроках технологии можно обучать 3D-моделированию — этот навык точно пригодится в ближайшем будущем», — убеждена Мария Никулина.