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Bio-Printing

Bio-Printing ermöglicht des Gewebes und der Organe des Menschen unter Verwendung der Drucktechnik zu verwenden. Wenn man die Analogien mit dem Druckprozess durchzuführt, das digitale Modell des Organes ist ein Modell der Druckdarstellung, die Tinten werden mit dem biologischen Material ersetzt und „das Papier“ ist eine spezielle Grundlage, die für die Fixierung und den Zusammenbau der Zellen genutzt wird und letztlich der Drucker selbst wird mit dem Bio-Drucker ersetzt, der in seiner letzten Version eine roboterunterstützte Maschine darstellt.

Grundrichtungen und Entwicklungsperspektiven des Bio-Printing:

Die Entwicklung der Software für die Modellierung und Drucksteuerung;

Verbesserung der Ingenieurlösung für die Bio-Printer:

  • Die Aufgabe ist das präzise Drucken mit den lebenden Zellen in der dreidimensionalen Ebene;
  • Durch Versuche muss man eine optimale Nährlösung für die Bewahrung der Zellenslebenfähigkeit finden, zwecks der Beschleunigung ihrer Integration im Gewebe

Zurzeit teilen sich die Forschungen im Bereich des Bio-Printers auf zwei Hauptrichtungen.

  1. Die Forschung der rheologischen Eigenschaften des besonders verflüssigten Materials aufgrund der verschiedener Biopolymeren; die auf diesen Forschungen gegründete Entwicklung des Bestandes der Biotinten mit dem erwünschten Stoff des Vernetzungsmittels für die Fixierung der Zellen auf die Matrize und dem Einbau der lebensfähigen biologischen Strukturen.
  2. Die Entwicklung des Bio-Printers, der alle Parameter, die für das Bio-Drucken wichtig sind, effektiv behalten kann; der Bestand des Stoffes, seine Viskosität, Feuchtigkeit, Sterilität.

Die theoretischen Forschungen und die praktischen Experimente werden in enger Zusammenarbeit mit dem biomedizinischen Unternehmen NextGene Biosystem, Blagoweschtschenks.

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Quantum Dot Technologien

Quantum Dot Technologies sind Technologien, die auf Quanteneffekten sehr kleiner Halbleiterpartikel mit einer Größe von mehreren Nanometern (von 2 bis 10 Nanometer) basieren. Die ultrakleine Partikelgröße erzeugt optische und elektronische Eigenschaften, die sich von denen größerer Partikel unterscheiden. Die feinteilige Suspension von Quantenpunkten besitzt die Eigenschaften besonders stabiler Luminophore, also Substanzen, die die von ihnen absorbierte Energie in Lichtemission umwandeln können.

Die auf Quantenpunkten basierende Dispersion übertrifft herkömmliche organische und anorganische Luminophore, was für Technologien, bei denen eine präzise einstellbare Lumineszenz erforderlich ist, von entscheidender Bedeutung ist. Es ist auch wichtig, dass Quantenpunkte als Dispersionslösung existieren können - hochraffiniertes kolloidales Fluidsystem mit verteilten feinen Partikeln. Fluid Base kann sowohl wasserbasiert als auch UV-härtbar sein, was die Herstellung verschiedener Tintenarten mit Quantenpunkten in der Druckindustrie ermöglicht.

Diese grundlegenden Eigenschaften von Quantenpunkten bestimmen die Hauptrichtungen und Perspektiven der Entwicklung dieses Marktes:

  • Entwicklung der Technologie der Luminophorenkodierung für den Fälschungsschutz;
  • Erforschung der optimalen Grundlagen für Quantenpunkttinten zur Identifizierung nicht absorbierender Oberflächen;
  • Entwicklung von den Grundlagen und Zusammensetzung von Drucklösungen für absorbierenden Oberflächen wie Papier oder Gewebe. Derzeit werden UV-härtende Tinte mit Quantenpunkten im Laboratorium IQDEMY CHEMICALS geprüft.
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Eloxaldruck

Das Aluminium wird wie in der Industrie, als auch im Alltagsleben breit verwendet. Das Aluminium ist weich, aber zugleich fest genug, leicht und plastisch. Das Aluminium ist ein guter Wärme- und Elektroleiter, nicht flammbar, nicht toxisch und ist ein umweltfreundliches Element.

Gleichzeitig ist Aluminium ultrachemisch aktiv, in der Luft wird es fast augenblicklich oxidiert, die danach gebildete Oxidschicht verhindert eine weitere Reaktion und verhindert gleichzeitig andere Verarbeitungsmethoden einschließlich des Digitaldrucks. Die technologische Lösung ist das Eloxaldruck.

Elektrochemische Reaktion der Anodisierung bilden Zellen auf der Oberfläche von Aluminium mit Poren in ihren Zentren. Durch die Eloxierung wird die Metalloberfläche in ein dauerhaftes, korrosionsbeständiges, anodisches Oxid-Finish umgewandelt, das auch bedruckt werden kann.

Das Aluminium ist ein Material, das im Bau und in der Produktion gefordert ist. Es ist preiswert und es gibt genug geförderte Aluminium, deshalb die Technologie des Eloxaldruckes als eine fertige Lösung perspektivisch ist.

In diesem Zusammenhang die Hauptrichtungen der Entwicklung in diesem Bereich sind:

  • Entwicklung einer integrierten Lösung, die folgendes beinhaltet: Vorbereitung des Druckmaterials, der Drucktechnologie, gedrucktes Bild für die thermische Fixierung;
  • Anpassung von den Druckgeräten für den Druck auf eloxiertem Aluminium;
  • Entwicklung einer Tintenverbindung für eine optimale Penetration von Farbstoffen in die Poren des eloxierten Aluminiums.

Zurzeit ist die komplexe Lösung schon geschaffen und wird als ein autonomes System des vollen Zyklus des Druckens und wie das Modul, das in die Produktionslinie eingebaut wird, vorgeschlagen.

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Präzisionsdruck

«Fotoqualität des Bildes» bedeutet die Genauigkeit des Druckens, die sowohl von den Eigenschaften der Druckerkonstruktion, der Leistung der Motoren, der Software, der Steuerelektronik usw. abhängt. In den meisten Fällen verringert die hohe Genauigkeit des Druckens die Produktivität der Druckgeräte. Gleichzeitig ist es in Industrien mit hoher Produktionsgeschwindigkeit extrem gefragt: Souvenir- und Uhrenhersteller, Kennzeichnung auf Tafeln, Indikatoren, Komponenten von Smartphones, Gadgets, Automobil usw.

Alle diese Produkte sind nicht groß in ihrer eigenen Größe, aber sie sind in der Anzahl der Druckläufe groß, so dass das Drucken auf ihnen akkurat, qualitativ ohne signifikante Verluste in der Produktionsgeschwindigkeit angewendet werden sollte. Dieses System muss modular und automatisch sein, erfordert minimale menschliche Kontrolle für das Verwenden des Präzisionsdrucksystems in der Automatisierungslinie für die kommerzielle Produktion. Nur ein integrierter Ansatz kann dieses Ziel erreichen.

Aus diesem Grund gehen die Forschungen in diesem Bereich in folgende Richtungen voran:

  • Engineering von verstärktem Design, um negative Vibrationen zu minimisieren;
  • Modernisierung des Wagenpositionierungssystems;
  • Entwicklung von Software für Datenverarbeitungssysteme;
  • Vorantreiben der Steuerelektronik, um die notwendige Genauigkeit sicherzustellen
  • Automatisierung des kontinuierlichen Tintenversorgungssystems zur Minimisierung der menschlichen Arbeit.

Zurzeit wird das komplette modulare hochgenaue Drucksystem für die Uhrenindustrie entwickelt und in die Fertigungslinie der Automatisierung integriert.

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