In-situ синтез новых материалов и изделий на их основе методами 3D печати

На базе Сколтеха созданы фундаментальные основы формирования функционально-градиентных мезо- и микроструктур и изделий с уникальными физико-механическими и химико-биологическими свойствами методами аддитивных технологий. Мы развиваем комбинаторный метод, который является эффективным инструментом по обнаружению и конструированию новых материалов для целей аддитивного производства, изучения структуро- и фазообразования в неравновесных условиях 3D лазерного синтеза, и предсказания перспективных пластиков, керамик, сплавов, а также керамополимерных и металлокерамических композитов. Это абсолютно новый и принципиальный результат не только для промышленности РФ, но и в целом для мировой индустрии 3D печати.

Центр технологий материалов

Индустриальные компетенции

Направление 1: Моделирование и контроль процессов

Разработка многомасштабных систем моделирования процесс — структура — свойства, интегрированных с CAD/CAE/CAM инструментами

Создание систем с обратной связью, адаптивного управления с возможностями упреждения и отклика. Алгоритмы искусственного интеллекта для систем управления, базирующие на прогнозирующих моделях реакции систем и вариации процессов.

Направление 2: Оборудование, процессы, материалы

Использование уникальных возможностей аддитивных технологий для создания уникальных изделий на основе метаматериалов (с отрицательным коэффициентом термического расширения), формирования многоматериальных и/или функционально-градиентных структур (изделий), возможности врезки готовых компонентов (сенсоров) во время процесса изготовления

4D печать. Компьютерное моделирование и изготовление изделий с электрофизическими и/или биохимическими свойствами, изменяющимися во времени, т.е. микро-/нано электромеханических систем — имплантатов, каркасов для тканевой инженерии, сенсоров, насосов и т. п.

Направление 3: Биомедицинские приложение

Топологический дизайн и методы моделирования имплантов под заказчика

Создание биотканевых клеточных каркасов (матриксов) для конструкции 3D биологических и моделей живой ткани

Разработка САПР для моделирования, анализа и имитации реакции и роста клетки в биоматриксах, синтезированных послойно методами аддитивных технологий

R&D проекты

Индустриальный проект ГК РосАтом — «Виртуальный принтер»: Создание цифровых двойников процессов LPBF (2019-21 гг) и DED (2022-24 гг.)

«Топологический дизайн и СЛП пористых имплантов и скаффолдов из нитинола для медицинских приложений» (грант Иран-РФФИ, 2021-22 гг.)

«Создания эффективных бессвинцовых текстурированных пьезоматериалов с помощью аддитивных технологий» (грант РНФ, 2019-22 гг.)