Материалы для дизайна: Материалы для дизайна интерьера

Содержание

Материалы для дизайна интерьера

Благодаря стремительному развитию индустрии строительства появляются все новые и новые материалы для дизайна интерьера и ремонта. Они помогают в воплощении в жизнь самых смелых идей и задумок в плане дизайна. Чтобы выбор дизайна оказался верным, нужно ответственно подойти к подбору цветовой гаммы и фактуры используемых в интерьере.

Сейчас давайте более подробно познакомимся с некоторыми строительными материалами для дизайна интерьера, узнаем о них побольше. Итак, приступим:

Плитка декоративная

Еще с древних времен люди используют плитку в качестве отделочного материала. Плитка, можно сказать, универсальный продукт для дизайна интерьера, ведь она используется как для оформления стен, так и для оформления пола. Чаще всего плитку можно встретить в дизайне туалета, ванны и кухни.

Для изготовления плитки используются разнообразные породы камня, ламинат, керамические и пробочные материалы. Плитка, изготовленная из камня очень прочная, долговечная и устойчивая.

Если говорить о внешнем виде, то стоит отметить, что благодаря ней стиль помещения становится неповторимым и роскошным. Чтобы ваше помещение выглядело эксклюзивно, нужно приобретать более интересные модели плитки. Например, ту, что имеет роспись или же изготавливали ее путем сложных технологий. Пусть такая плитка намного дороже, но зато она долговечная и ее внешний вид поражает своей красотой.

Чтобы правильно выбрать цвет, нужно согласовывать его с общей концепцией и дизайном вашего помещения. Ваши вкусовые предпочтения играют немаловажную роль. Помните, что модная плитка не всегда может вписываться в интерьер жилого помещения.

Гипсокартон

Его используют для того, чтобы произвести отделку потолков, создавать различные конструкции, такие как: ниши, арки, перегородки и полки. Благодаря этому материалу для дизайна интерьера вы можете дать полет своей фантазии и создавать интересные и непредсказуемые формы.

Монтировать гипсокартон можно своими руками, вовсе не обязательно обращаться к специалистам. Все, что вам нужно, это иметь эскизы и гипсокартон. Если у вас есть и то и другое, то можно начинать выполнение работ.

Краска

Благодаря краске вы сможете создавать на стенах уникальные эффекты, такие как: глянец, полуглянец, матовость и т.д. Чтобы получить такие эффекты, нужно приобести краску, в которой используется олифа или синтетические связующие.

Краски на основе минеральных и синтетических веществ придают окрашиваемой поверхности больше блеска и оттенок получается оригинальным. Используя при отделке краску с минеральными связующими, вы экономите ваши средства. Но результат все равно получается красивым.

Обои

На сегодняшний день нам предлагают огромный выбор обоев разного качества, расцветок и рисунков. Обои позволяют вам в корни изменить внешний вид вашего помещения. Игра с цветовой гаммой и рисунками позволяет зрительно увеличить размер вашего помещения. Но чтобы добиться такого результата, нужно правильно подобрать обои.

Также расширить пространство в комнате при помощи обоев можно с помощью другого способа. Этот способ заключается в составлении правильных комбинаций из обоев различных цветов, оттенков и рисунков.

Напольное покрытие

При помощи ламинированного паркета вы сможете значительно изменить внешнее обличие вашего помещения. Этот материал в дизайне не только красивый, но и прочный, а это ценится среди покупателей. Паркет может имитировать как дерево, так и камень. Иногда с первого взгляда очень тяжело отличить паркет от оригинальной поверхности.

Линолеум тоже может стать хорошим напольным покрытием. Он дешевле паркета, но его ассортимент поражает. Вы сможете найти то, что понравится именно вам.

Можно использовать покрытие с зеркальной поверхностью. Это значительно расширить ваше пространство, а внешний вид будет выглядеть очень оригинально.

 

 

Интересные статьи по теме:

Дизайн интерьера искусственным камнем в помещениях

Дизайн интерьера декоративным камнем - оригинальный элемент в оформлении

Современные материалы в дизайне интерьера и их применение

Стекло в дизайне интерьера: правильное применение

Дизайн интерьера вагонкой удобно и практично

Дизайн интерьера из дерева эстетично и достойно

Дизайн интерьера с фотообоями - недорогой и оригинальный способ

Керамическая плитка в дизайне интерьеров

Бетон в дизайне интерьера: брутальная изысканность материала

Стильный и оригинальный дизайн жидких обоев в интерьере

Дизайн интерьера декоративной штукатуркой: отличная замена обоям

Пробка в дизайне интерьера: достоинства натурального материала

Самые популярные материалы для дизайна интерьера в 2019 году - Статьи - Атмосфера стиля

Благородные и экологичные — самые востребованные материалы для вашего дома

Когда мы говорим о современном дизайне интерьера, о цвете, текстуре, форме и других нюансах, то в первую очередь беспокоимся о том, чтобы у нас в доме было уютно и экологично. Все это можно получить только тогда, когда все предметы дизайна будут выполнены из натуральных или экологически чистых материалов. Пусть это будет даже переработанный пластик или бумага.

Что радует больше всего, так это то, что дизайнеры идут навстречу потребителю и разрабатывают мебель, аксессуары и другие предметы дизайна именно из таких материалов. И следующий год — 2019 — не будет исключением. Самые популярные материалы в наступающем году будут разделены на три основные группы: благородные, переработанные и природные. Давайте познакомимся с самыми-самыми…


Главная тема в дизайне наступающего года


Помимо эстетики, материалы, которые идут на отделку интерьеров, мебели, аксессуаров, элементов дизайна и текстиля должны приносить еще и пользу. Здоровье людей и экология планеты — это два фундаментальных понятия, которым должны соответствовать новые материалы, создаваемые для потребителей.


По мнению эксперта и законодателя моды в интерьере Винсента Грегуара (Vincent Gregoire) из агентства NellyRodi (агентство по инновациям и творчеству), на «первый план выйдут такие природные материалы как необработанная древесина, ротанг, шерсть, шелк, стекло, камень».


«Вторичные (переработанные) материалы синтезируют новые, более экологически чистые материалы. Дизайнеры используют вискозу, бамбук, водоросли для создания новых красочных и перспективных искусственных материалов и текстур», —  замечает Винсент.

Грегуар также отмечает, что такие «благородные» материалы как бархат и шелк будут самыми желанными для дизайнеров в следующем году, потому как они «просто созданы для роскошного и вневременного пространства».

Необработанная древесина не только для шале


Дерево — синоним устойчивости. В дизайне следующего года оно как флагман, будет держать первенство в  создании эко-мебели. В стиле шале — это скамьи, табуреты, обеденные столы, буфеты в темных тонах… Но они идут как дополнение к более элегантной мебели.


Светлые оттенки сырой древесины прекрасно смотрятся на этих дизайнерских креслах в сочетании с яркой обивкой. Естественность и долговечность — отличное предложение для скандинавского стиля.

Легкость ротанговых «платьев»


Канинговое плетение из ротанга не только не устаревает, но и найдет свежее решение в будущем году. Ретро-дизайн 70-х годов прошлого столетия проявляет себя в новом качестве  — в переплетении солнечных зеркал.

Мебель из ротанга все так же в моде. Ведь она подходит и для летней террасы, и для зимнего сада. В конце концов, нельзя отказываться от плетеных корзин, ящиков для хранения и от прочих милых сердцу аксессуаров — они привносят теплоту и уют в дом.

Переработанные материалы — как никогда в тренде


Еще один передовой материал для новых дизайнерских решений — это переработанные пластик, шерсть и металл. Полученные из отходов (или прошедшие повторную переработку) материалы привлекают дизайнеров все больше и больше. Этот экопиксельный стул из пластиковых отходов — один из примеров того, что могут изобрести дизайнеры из такого материала.


Новое поколение изделий из вторичных материалов — это все авангардное и функциональное. Как эта лампа из перфорированной нержавеющей стали, созданная из переработанных металлических отходов.


Еще один прекрасный пример использования переработанного материала — эта ваза и чашки из войлока. Разнообразие изделий из вторсырья просто поражает! От светильников и ваз до кресел и текстиля — все это является своеобразным знаком качества и экологичности изделий.

Гламурный бархат обновляет интерьер


Стремление многих потребителей  к роскоши и богатому украшению интерьера позволяет дизайнерам ратовать за яркие цвета и дорогие текстуры. Бархат, шелк, атлас и акрил — самые популярные материалы у дизайнеров, создающих свои модные линии.


Нежно-розовый бархат — королевский материал, который делает чувственной и элегантной не только мебель, обитую им, но и весь интерьер, придавая ему невероятно модный вид.


Более темный бархат, теплый и согревающий — как, например, этот пуф, созданный дизайнерами студии

Zago — отлично подойдет для любого интерьера.

Латунь в центре внимания


Латунь — еще один знаковый материал будущего года. Она приносит блеск и роскошь всему, чего касается — будь это цветные «поп-кукурузные» дизайнерские лампы или...

лампа, сделанная в стиле 60-х годов прошлого века.


Но не только освещение заслужило внимание латуни, но и мебель, которую латунь делает особенно гламурной.


Латунь будет представлена дизайнерами в следующем году в таких цветах как «розовое» золото, медь, жемчуг, серебро.


Конечно же, это далеко не все материалы, которые будут в тренде на следующий год. Мы выбрали лишь некоторые из них. А уж вам решать, какие из материалов лучшие — и для вас, и для вашего интерьера.

трафареты, блестки, стразы, наклейки, конфетти, пудра

Украшение ногтей пришло к нам с древних времен. Индийские колонизаторы приклеивали цветных перья к ногтевым пластинам, а в ряде восточных стран женщины разукрашивали ногти природными красителями, чтобы подчеркнуть благородный статус.

Сложно сосчитать, сколько вариаций нейл-арта создается мастерами. Поэтому компания MASURA предлагает более 90 видов материалов и инструментов для создания дизайна ногтей: трафареты, блестки, стразы, наклейки, гель-краски, пудру и др.

Преимущества товаров для дизайна ногтей Masura

Аксессуары для дизайна ногтей изготовлены из качественных материалов и будут радовать как мастеров, так и клиентов. Они просты в использовании: с наклейками и трафаретами справится и начинающий мастер, а использование ручки-маркера или фольги поможет "набить" руку и открыть в себе новые творческие грани.

Доступная стоимость позволяет каждой девушке и женщине приобрести продукцию бренда и не ограничивать свой творческий потенциал. Разнообразие форм, фактур и цветов позволят воплотить свои идеи в дизайне.

Ассортимент товаров для дизайна ногтей MASURA

  • Стразы и металлические украшения. Разные виды, размеры и цвета дополнят маникюр сиянием, объемом и придадут торжественный вид.
  • Блестки. Представлены в множестве вариаций: слюда, шиммер, осколки, конфети, хрустальная крошка и песок, формовые сердечки и звездочки.
  • Фольга. Переводная, отрывная или осколки помогут создать финишный образ на ваших ноготках.
  • Наклейки, стикеры, слайдеры и тафареты. С ними вы получите интересный маникюр за считанные минуты.
  • Пудры и втирки. Придают цветному покрытию металлизированный или зеркальный эффект.
  • Набор для стемпинга и специальные стемпинг-гели. Рисунок или узор переносится на ноготь с помощью силиконового штампа - подходящий вариант для тех, кто еще не умеет рисовать.
  • Гель-краски, ручка-маркер. Подходят для ручной росписи и рисования.
  • Жидкие стразы. Используются как самостоятельное покрытие или в рисовании и дизайне. Добавляют маникюру блеск драгоценных камней.

Компания MASURA отслеживает модные тенденции в дизайне ногтей. Это дает возможность обновлять ассортимент продукции и предлагать актуальные материалы и инструменты к каждому сезону.

Инновационные материалы в дизайне ХХІ века

Добавить в избранное

Дизайн — процесс динамичный, в котором без экспериментов просто не обойтись. Помимо форм, цветов и их сочетаний, очень важным здесь остается материал, которому дизайнеры находят порой самое неожиданное применение.

Метакрил

Этот инновационный материал, пришедший в дизайн в начале тысячелетия в помощь пластику, благодаря своим свойствам, практически неограниченной цветовой гамме и большим возможностям механической обработки завоевал свое место в дизайнерском мире. Сегодня дизайнеры, не сдерживая полета фантазии, могут создавать самые замысловатые формы с помощью этого легкого пластика.

Плексиглас

Плексиглас, или прозрачное акриловое стекло, был запатентован химиком Отто Ремом в 1933 году, однако поначалу использовался лишь в качестве строительного материала. После того как им заинтересовались дизайнеры, он стал все чаще применятся для создания мебели, светильников и декоративных элементов.

Углеродное волокно

Этот материал, пришедший в дизайн из автоиндустрии, открыл целую эру инновационных решений. Углеродное волокно состоит из атомов углерода, объединенных в кристаллы. Имея очень высокую прочность и жесткость, этот дорогостоящий материал позволяет придавать объектам самые сложные конфигурации.

Laokoon

Уникальный материал под названием Laokoon представляет собой ультрасовременный текстиль, собранный вручную из продольных пробковых и пластмассовых пластин. Возможность варьировать конфигурации базовых элементов, степень прозрачности и тонировки позволяет создавать из полотна очень необычные и футуристические поверхности.

Wood-Skin

Инновационный материал Wood-Skin сочетает в себе жесткость, свойственную традиционным архитектурным материалам, и гибкость текстиля. Эта необычная комбинация позволяет дизайнерам создавать удивительные интерьерные элементы, поражающие своим внешним видом. Таким образом, дерево, металл, керамика и мрамор появляются в самой необычной интерпретации.

Полимер Cocoon

Первоначально этот полимер был создан для строительства и защиты товаров при транспортировке. Но поскольку дизайнерам интересно все вокруг, без экспериментов с применением Cocoon в дизайне не обошлось. В частности, в 1960-е годы фабрика Flos использовала его при изготовлении светильников Taraxacum, а в 2005 году Марсель Вандерс создал люстру Zeppelin по такой же технологии.

Кориан

Известный во всем мире твердый композитный материал кориан, разработанный Дональдом Смокумом в 1967 году, долговечен, словно камень, и гибок, как пластилин. Позволяющий создавать любые формы, этот материал стал излюбленным инструментом Захи Хадид, Рона Арада и Марка Ньюсона, и единственной преградой для его массового использования остается лишь очень высокая цена.

Картон

Известный всем и каждому, картон лишь недавно стал активно использоваться дизайнерами для создания мебели, осветительных приборов и других объектов интерьера. В частности, складной стул flux chair очень легок, функционален и просто красив. Именно благодаря этим качествам он настолько популярен сегодня.

Папье-маше

Хорошо известный каждому, этот материал из бумажной массы, гипса и клея всегда рассматривался всеми лишь как забава, однако в 2005 году дизайнерская компания Studio Job создала для фабрики Moooi целую коллекцию мебели, полностью выполненную из папье-маше. Этот смелый эксперимент в очередной раз доказал безграничные возможности дизайна.

Синтетические смолы

Примером использования синтетических смол в дизайне является стол Tavolone, разработанный Гаэтано Пеше для фабрики Meritalia в 2008 году. В качестве эксперимента дизайнер применил смолы, залив их в форму и перемешав по цветам. Результат показал, что старания были не напрасны, — стол получился ярким, и каждый раз он выходит уникальным.

Автор: Забуранная Светлана

отделка металлом, камнем и деревом

Гламурное царствование Голливуда

Уважаемые читатели, вы уже заметили, что на Музее Дизайна любят профилировать изменения в стилях и его новые тенденции. Гостиная The Hollywood Regency ниже, является свидетельством того, что сезон за сезоном это направление остаётся в моде.

Результат выбора – «глянцевое» существование. В действительности, высококлассный образец идеально подходит для элитного дизайна интерьера, состоящего из повторяющихся геометрических узоров, лакированной мебели, изящных завитушек и обилия блестящих поверхностей.

Это было полномасштабное возрождение! Теперь, когда стиль официально вернулся, он всегда будет предан своим ярым поклонникам, но в последнее время на сцену выходят особенные оформительские решения…

Актуальная красочность умеренности

Во многих отношениях смелая простота – это вновь открытая норма. Как и на изображении выше, часто бывают задействованы сочные цвета и рельефный орнамент, а также обилие натуральных материалов.

Новый взгляд на природные материалы

Металл. Дерево. Камень. В этот раз Музей Дизайна будет давать характеристику всем трём составляющим и проектам, вдохновлёнными ими.

Начиная с латуни в сторону мрамора, затем к древесине – это тот самый состав, который порождает шоу. И они взяли курс на минимализм.

Например, куполообразный подвесной светильник, дизайнерский столик и цилиндрической формы подсвечник создают образ без излишеств, сфокусировав внимание на прожилках минерала, медном блеске и растительных волокнах. Это иной взгляд, достойный сегодняшнего сообщения!

Металл

Он сияет, и украшен замысловатыми симметричными отметинами, даже массивными. Дизайнерское предложение: использовать его просто так, ведь это по-настоящему сверкающий элемент.

Copper Shade Pendant от Tom Dixon можете смело внести в ваш список пожеланий, уже отмеченный в недавних постах Музея Дизайна.

Свет делает на нём смелое заявление о себе, но посмотрите как это потрясающе, когда он отображается в группе …

Модифицированная реальность, отражённая многократно от Tom Dixon

Настенное бра The All-Brass Wall Sconce от onefortythree изготовлено вручную – сгибанием твёрдой латуни с её естественной матовостью. Здесь господствуют изогнутые линии и округлые очертания…

Благородные оттенки изделия

Металлические акценты не ограничиваются только популярными сегодня осветительными приспособлениями. Они присутствуют в мебели, а также в аксессуарах.

Этот чугунный круг интерьерных часов 30″ от CB2 изготовлен из проблемного сырца железа и имеет алюминиевые стрелки с латунным покрытием:

Кованые хронометры счастливых минут

Гибкие возможности столярных технологий

Дерево является сырьём, которое нашло применение во всех архитектурных замыслах, от rustic до современных. Древесина включена в наиболее интересные декоры согласно чутью и вкусу мастера.

Лампа The Wood Veneer Pendant Lamp от onefortythree имеет патрон, покрытый натуральным шпоном ручной полировки. Просто шикарно!

Винтажное обаяние от onefortythree

Многие из самых привлекательных находок Музея Дизайна могут похвастаться смелыми идеями для оформления дома. В ноябре прошлого года Design This продемонстрировала Lightframe Wooden Pendant Lamp.

Яркая, поразительная система усилена благодаря теплоте деталей и остроумной интриге каркаса.

Подвешенная головоломка

Restoration Hardware открывает красоту фигурных брусков из лесоматериала с Geometric Forms in Cloche Natural, показывая воспроизведённые, старинные модели, заключённые под выдувное стекло…

Cloche, заполненный эко-композицией

Современный праздник каменных рисунков

Привлекательность камня неоспорима. С прожилок мрамора на полосы агата, естественные структуры настолько желанны, что они гармонично перекочёвывают с него на другие элементы, например, красивый текстиль.

Но сейчас давайте начнём с горной породы … колпак из него оказывает большое влияние, благодаря подвеске лампы от CB2. Гладкий, белый кристалл, глянцевое серебро представляют мощное сочетание…

Свисающий диско-шарик

West Elm недавно дебютировал с серией оригинальных ручек, вызывающих учащенное дыхание. Agate Knob in Green станет оживлённым партнёром для любого комода.

Бирюзовая фурнитура

Проверьте теперь Agate Handle in Light Gray, и вы увидите, как минеральные полосы особенно смелы против светлой окраски этого выбора. Ничего подобного вы ещё не встречали!

Ослепительно хрупкие творения

Природные образования повлияли на текстуру, модели тканей, обоев и искусство. Эти художественные представления от Ferm Living создаёт Kristina Krogh и распечатывает на 13 мм берёзовой фанере.

Произведения от Ferm Living

Давайте не будем забывать, что некоторые из самых популярных дизайнов, сочетают несколько натуральных материалов. Например, декоративный камень соответствует дереву в Marble + Wood Slab, идеально подходит для сервировки сыра и других вкусных закусок.

Утончённая интеграция для подставки

Возвращение таких природных ресурсов открыло дорогу новой волне талантов, ремесленники продают свои товары на таких сайтах, как Etsy.

Кроме того, появилось бесчисленное множество DIY проектов, использующих эти средства. Поделитесь своими мыслями, оставив комментарий ниже…

Камифубуки, Зеркальная пудра для ногтей, Стразы для ногтей, Бульонки для ногтей - Материалы для дизайна ногтей

Сделай свой маникюр еще ярче

Разнообразные материалы для дизайна ногтей от бренда PNB позволяют реализовывать самые смелые фантазии в области нейл-арта. С их помощью повседневному классическому маникюру можно придать изюминку изысканности, а для торжественных случаев создать настоящее произведение искусства.

Эксклюзивный дизайн ногтей, созданный при помощи материалов от Professional Neil Boutique, обеспечит вечернему или повседневному образу шарм и оригинальность.

Материалы для дизайна PNB можно использовать как на нарощенных, так и на натуральных ногтях. В ассортименте представлены стразы, бульонки, камифубуки, фольга, цветная и прозрачная пудра.

Фольга для нейл-арта

Фольга для дизайна ногтей бренда Professional Neil Boutique очень проста в использовании. Мягкая и удобная в работе, она легко разрезается на фрагменты разной формы, которые затем выкладываются на ногте на липкий прозрачный либо цветной слой.

С ее помощью можно создать модный дизайн “Битое стекло» с изысканной игрой света и голографическим эффектом. Фольга PNB подойдет не только для простых мозаичных дизайнов, но и для более сложных, с росписью.

Сочетания оттенков фольги очень изысканны: розовый жемчуг с золотым голографическим эффектом на непрозрачной основе; радужные разводы на прозрачной основе; аквамариновые переливы на прозрачной основе.

Стразы и бульонки для нейл-арта

Бульонки и стразы для дизайна ногтей используются для декорирования ногтей. Россыпи металлизированных шариков и сверкающие всеми гранями кристаллы сделают дизайн ногтей эффектным и выразительным.

Прозрачные стеклянные стразы PNB с металлизированным напылением по дну обладают не только светопреломляющим, но и светоотражающим эффектом, что делает инкрустацию особенно богатой.

Как стразы, так и бульонки PNB представлены в широком ассортименте оттенков и диаметров. Есть как бесцветные кристаллы, так и с цветным напылением – «Северное сияние» с радужной игрой света и «Шампань» в бежево-золотистых оттенках. Металлизированные бульонки имитируют золото, красное золото, серебро и медь. Интересно смотрятся однотонные миксы бульонок с разным диаметром.

Камифубуки для нейл-арта

Камифубуки PNB – новое слово в инкрустации ногтей. Яркие разноцветные конфетти разного размера и формы создают безграничные возможности для стильного нейл-арта, они создают праздничное настроение и словно возвращают в детство. При этом, камифубуки отлично сочетаются с контрастными линиями разной формы, становясь основой для модного дизайна.

Конфетти PNB подобраны в изысканных цветовых сочетаниях, есть как матовые, так и перламутровые серии.

Акриловая пудра для нейл-арта

Акриловая пудра PNB – это гипоаллергенный высококачественный материал, который может использоваться:

  • для укрепления ногтевой пластины;
  • для наращивания ногтей;
  • для объемного нейл-арта;
  • для создания актуальных дизайнов в технике лепки: «вязаных» и с вензелями;
  • в сыпучем виде (без мономера) – для создания дизайнов с градиентом и с «сахарным» эффектом.

Ассортимент акриловой пудры PNB достаточно широк. Акриловая пудра, купить которую можно в нашем магазине, отличается как цветом, так и дополнительными эффектами:

  • пудра-блеск «Эффект русалки» - эффектная глиттерная пудра превращает ногти в сверкающих рыбок;
  • пудра-блеск «Зеркальный жемчуг» - с перламутровым пигментом и экстрактом жемчуга;
  • цветные матовые пудры – сильная пигментация делает дизайн особенно насыщенным; все цвета можно смешивать между собой, а также с прозрачной или глиттерной пудрой, добиваясь интересных эффектов;
  • акриловые пудры с микроблеском – металлизированные пудры используются для золотистого или серебристого дизайна, для создания «сахарного» эффекта;
  • акриловые пудры с шиммером – нежное сияние белого, серебристого и золотистого оттенков;
  • прозрачная пудра – используется с мономером для создания объемных композиций.

Прозрачная и цветная акриловая пудра для дизайна от бренда PNB отличается тончайшим помолом и наличием в ее составе глиттера, обеспечивающего нежный чарующий блеск. Поэтому дизайны, созданные с ее помощью, смотрятся очень аккуратно и изысканно.

Цвет и материалы в интерьере: мнение дизайнеров студии Geometrium

Цвет года 2018 по версии Pantone уже определён: им стал фиолетовый, а точнее ультра-фиолет (Ultra Violet) — воплощение духа изобретательства и творческого воображения. Как с ним будут работать дизайнеры, мы будем наблюдать на протяжении всего года (кстати, у нас в портфолио уже появился проект «Новые Химки» с использованием этих оттенков), а пока предлагаем поговорить в целом о трендах на цвет в интерьерном дизайне, как лучше сочетать цвета и материалы между собой и почему.

Мы расскажем вам, какие сочетания особенно любимы у наших клиентов и как мы с ними работаем.

Сочетание цветов в интерьере: наши предпочтения и основные тенденции

Мы заметили, что большая часть наших клиентов, заказывают нам разработку дизайн-проектов интерьеров в светлых тонах. Нас это радует, поскольку это полностью отвечает нашим личным предпочтениям и стилистике студии: наши дизайнеры любят работать с природными натуральными тонами, сочетать светлые оттенки с серыми, иногда чёрными и коричневыми, добавляя яркие цветовые акценты, но так, чтобы, в целом, интерьер производил впечатление максимально светлого и просторного.

Сейчас в моду пришёл лофтовый стиль, который принёс с собой моду на красный кирпич — обычно, кирпичём не делают помещение целиком, а выкладывают какую-то одну или несколько стен, для создания определённой лофтовой атмосферы.

Дизайн квартиры в стиле лофт: проект «Лофт-31»

Есть определённая тенденция в использовании в качестве ещё одного цветового акцента в квартире чёрную графитовую стену. Сочетания различных природных оттенков и материалов тоже сейчас на пике интерьерной моды. Добавление в интерьер каких-то элементов декора или мебели из цельной древесины — в 2018 тоже будут актуальны.

В дизайн проектах студии мы часто используем яркие цветовые акценты для того, чтобы выделить какие-то определённые функциональные зоны в интерьере, добавить ему жизни, создать приятную атмосферу, отражающую стиль и характер наших заказчиков.

Что делать, если заказчик не согласен с цветовым решением, предлагаемым дизайнером?

Как правило, к нам приходят те заказчики, которые хорошо изучили работы нашей студии, которым нравится и близка наша стилистика и которые хотят реализовать у себя интерьер в современном стиле.

Выбор цветов в данном случае достаточно большой, но преимущества отдаются светлым природным оттенкам, их сочетаниям с натуральными материалами. Но, это не значит, что мы против использования в интерьере ярких и насыщенных оттенков. Так, например, для одной из наших заказчиц, мы создали воздушный интерьер с яркими вставками розового, голубого и жёлтого цветов:

Сочетание светлого интерьера с яркими цветовыми акцентами: проект «Вернадского»

Яркие акценты в светлой квартире: проект «Вернадского»

Поэтому на этапе разработки дизайн проекта вашего будущего интерьера мы всегда интересуемся цветовыми предпочтениями, любимыми цветами, материалами и оттенками. Получив всю эту информацию, наши дизайнеры разрабатывают интерьер с максимальным учётом всех нравящихся вам моментов.

Если, после презентации проекта, клиент хочет внести какие-то правки, а мы с ними не согласны, то мы ещё раз всё обсуждаем и стараемся понять, что именно и по какой причине хочется изменить. Как правило, в результате такой конструктивной беседы, выбор цветового решения значительно упрощается. А уже после разработки 3D-визуализации будущего интерьера, когда вы практически как на фотографии видите то, как будет выглядеть ваша квартира уже через несколько месяцев, выбор цвета становится решённым.

Какие цвета и материалы выбирают дизайнеры студии Geometrium

Мы в своей работе выбрали направление современного стиля в интерьере, работаем в скандинавском стиле и стиле лофт. Мы постоянно экспериментируем и смешиваем эти стили между собой. Одним из основополагающих критериев при разработке интерьера в нашей студии является его функциональность и удобство — мы считаем, что красивый интерьер должен быть ещё и максимально удобным.

Все наши проекты имеют общие черты: это светлые просторные интерьеры с яркими, часто — чёрными цветовыми акцентами.

Цветовое решение для кабинета: проект «Филиград-2»

Мы стараемся работать с натуральными материалами: добавляем в интерьер дерево (оно придаёт интерьеру тепло и уют), натуральный кирпич, сланец, используем экологически чистые материалы, которые безопасны и не выделяют никаких вредных веществ.

Кухня в светлых тонах с элементами декора из натурального дерева и мрамора: проект «Филиград»

Такая стилистика выбрана нами не случайно. Дело в том, что в нашем высокотехнологичном мире, особенно, если мы живём в больших городах, наши глаза находятся в постоянном напряжении от яркой рекламы, многоцветья, пестроты и разных форм вокруг. Дом — это то пространство, в котором мы с вами должны отдыхать, приходить в себя, быстро восстанавливаться после рабочего дня и заряжаться новыми силами.

Натуральные цвета и материалы помогают создать дома такую атмосферу, прибывание в которой максимально быстро восстанавливает силы и спасает от суеты. Самое важное для нас при работе над каждым дизайн-проектом сделать интерьер, в котором нашему заказчику будет удобно и комфортно находиться.

Современный стиль интерьера, в котором нет ничего лишнего, все цвета естественны и органично перетекают друг в друга, сочетание натуральных материалов и функционального дизайна — выбор нашей студии.

Редколлегия - Материалы и дизайн - Журнал

40 редакторов в 19 странах / регионах

Соединенные Штаты Америки (2)

Главный редактор

  • Александр М.М. Корсунский, DPhil, MA, CEng, FInstP

    University of Oxford Department of Engineering Science, Parks Road, OX1 3PJ, Oxford, OX1 3PJ, United Kingdom

    Области экспертизы включают усталость и разрушение, дислокации и другие дефекты в твердых телах, остаточные напряжения и теорию собственной деформации, поверхности, покрытия, (нано ) индентирование, (синхротронные) рентгеновские методы (дифракция, визуализация, спектроскопия), новые передовые материалы

Редакторы

  • Джефф Гибсон

    Ньюкаслский университет, Ньюкасл-апон-Тайн, Великобритания

  • Эрик Ле Бурхис

    P 'Институт механики материалов и энергетики, инженерия и исследования, Пуатье, Франция

  • Giang Nguyen

    The University of Adelaide, Adelaide, Australia

  • Marco Sebastiani

    Roma Tre University, Roma, Italy

  • Xu Song

    Китайский университет Гонконга, Шатин, Новые территории, Гонконг

Помощник редактора

  • Калин Драгневски, магистр, доктор философии, FRMS

    Оксфордский университет, Департамент инженерных наук, Оксфорд, Соединенное Королевство

Помощник главного редактора

Менеджер журнала

  • Elavenhil Kidling Pallipatti Mohan

    , Кидлингтон, Соединенное Королевство

Международная редакционная коллегия

  • Эстер Акинлаби

    Университет Йоханнесбурга Департамент машиностроения, Йоханнесбург, Южная Африка

  • Моатаз Атталлах

    Университет Бирмингема, Великобритания

    Бирмингем, Великобритания
  • Филиппо Берто, доктор философии

    Норвежский университет науки и технологий, Тронхейм, Норвегия

  • Ха Хонг Буй

    Университет Монаша, Клейтон, Виктория, Австралия

  • Ален Селсард

    Университет Лотарингии Деревообработка и промышленность, Épinal Cedex 9, Франция

  • Даолун Чен

    Кафедра машиностроения и промышленного строительства Университета Райерсона, Торонто, Онтарио, Канада

  • Игорь Петрович Долбня, PhD

    Diamond Light Source, Англия, США Королевство

  • Мин Ван Фу

    Гонконгский политехнический университет Департамент машиностроения, Коулун, Гонконг

  • Линь Гэн

    Харбинский технологический институт, Харбин, Китай

  • Шенг Го

    Университет Чалмерса Technology, Гётеборг, Швеция

  • 900 07

    Стивен Халлетт

    Бристольский университет, Бристоль, Соединенное Королевство

  • Луи Хеннет

    Экстремальные условия и материалы, высокая температура и облучение, Орлеан, Франция

  • Акио Хиросе

    Высшая школа инженерии Осакского университета Engineering, Осака, Япония

  • Wei Huang, PhD

    Nanyang Technological University, Singapore, Singapore

  • David Hui

    University of New Orleans, New Orleans, Louisiana, United States of America

  • Surya Kalidindi

    Технологический институт Джорджии, Атланта, Джорджия, Соединенные Штаты Америки

  • Йозеф Кекес

    Горный университет Леобен, Леобен, Австрия

  • Андрей Г. Котоусов, доктор философии

    Школа машиностроения Университета Аделаиды, Аделаида, Австралия

  • Мариан Лехоки

    Университет Томаса Бата в Злине, Злин, Чехия

  • Ян Ли, доктор философии

    Пекинский химико-технологический колледж наук и инженерии, Пекин, Китай

  • Yong-Cheng Lin

    Колледж машиностроения и электротехники Центрального Южного университета, Чанша, Китай

  • Элиа Марин

    Киотский технологический институт, Киото, Япония

  • Johann Michler

    Empa Materials Science and Technology, Дюбендорф, Швейцария

  • Адриан Моуриц, BAppSc, MEng, MSc, PhD, ScD

    RMIT University School of Engineering, Bundoora, Victoria, Australia

  • Conchr

    Ó Ó Brádaigh

    Эдинбургский университет, Эдинбург, Великобритания 90 003

  • Жоао Педро Оливейра, доктор философии

    Новый университет Лиссабона, Факультет науки и технологий, Капарика, Португалия

  • Сюэджун Рен

    Ливерпульский университет Джона Мура, Ливерпуль, Великобритания

  • Университет Фабрицио

    of Bristol, Бристоль, Великобритания

  • Люминг Шен

    Сиднейский университет, Сидней, Новый Южный Уэльс, Австралия

  • Хью Шерклифф

    Кембриджский университет, Кембридж, Великобритания

  • Hauke ​​Springer

    Институт Макса Планка для Iron Research GmbH, Дюссельдорф, Германия

  • Сатьям Сувас, доктор философии

    Индийский институт науки, Бангалор, Индия

Все члены редколлегии указали свои аффилированные учреждения или организации, а также соответствующая страна или географический регион. Elsevier сохраняет нейтралитет в отношении любых юрисдикционных претензий.

Дизайн материалов для костно-тканевой инженерии

  • 1.

    Annamalai, R. T. et al. Инъекционные остеогенные микроткани, содержащие мезенхимальные стромальные клетки, конформно заполняют и восстанавливают дефекты критического размера. Биоматериалы 208 , 32–44 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 2.

    Чжан, Х. Дж., Ли, Ю., Чен, Ю. Э., Чен, Дж.Х. и Ма, П. X. Бесклеточный 3D-каркас с двухэтапной доставкой miRNA-26a для восстановления дефектов кости критического размера. Nat. Commun. 7 , 10376 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 3.

    Шемич, Э. Х. Размер имеет значение: решающее значение при определении размера костного дефекта! J. Orthop. Травма 31 , S20 – S22 (2017).

    Google Scholar

  • 4.

    Атала А., Каспер Ф. К. и Микос А. Г. Инженерные сложные ткани. Sci. Пер. Med. 4 , 160rv12 (2012).

    Google Scholar

  • 5.

    McDermott, A. M. et al. Повторное развитие костей с помощью искусственных мезенхимальных уплотнений и механических сигналов для регенерации тканей. Sci. Пер. Med. 11 , eaav7756 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 6.

    Lee, J. W. et al. Долгосрочное клиническое исследование и многомасштабный анализ механизма биодеградации сплава Mg in vivo. Proc. Natl Acad. Sci. США 113 , 716–721 (2016). Эти исследователи изучили механизм формирования кости биоразлагаемых имплантатов из магниевого сплава и провели клиническое исследование, которое подтвердило полную деградацию имплантата и регенерацию костных дефектов в течение 1 года .

    CAS Google Scholar

  • 7.

    Bhumiratana, S. et al. Тканево-инженерные аутотрансплантаты для реконструкции лицевой кости. Sci. Пер. Med. 8 , 343ra83 (2016).

    Google Scholar

  • 8.

    Bez, M. et al. Инженерия костной ткани in situ через опосредованную ультразвуком доставку генов к эндогенным клеткам-предшественникам у мини-свиней. Sci. Пер. Med. 9 , eaal3128 (2017).

    Google Scholar

  • 9.

    Норрис, К. Дж., Мидуэй, Г. Дж., О’Салливан, М. Дж., Бонд, И. П. и Траск, Р. С. Самовосстанавливающиеся композиты, армированные волокном через биоинспирируемую сосудистую сеть. Adv. Функц. Матер. 21 , 3624–3633 (2011).

    CAS Google Scholar

  • 10.

    Дорожкин С.В. Подробная история ортофосфатов кальция с 1770-х по 1950-е годы. Mater. Sci. Англ. С 33 , 3085–3110 (2013).

    CAS Google Scholar

  • 11.

    Woodruff, M.A. et al. Инженерия костной ткани: от кабинета до постели больного. Mater. Сегодня 15 , 430–435 (2012).

    CAS Google Scholar

  • 12.

    Martino, M. M. et al. Факторы роста, разработанные для суперсродства к внеклеточному матриксу, ускоряют заживление тканей. Наука 343 , 885–888 (2014).

    CAS Google Scholar

  • 13.

    Лю Ю., Луо Д. и Ван Т. Иерархические структуры костной ткани и инженерия костной ткани, созданная с помощью биоинспирации. Малый 12 , 4611–4632 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 14.

    Gentleman, E. et al. Сравнительные различия материалов, выявленные в сконструированной кости, в зависимости от клеточно-специфической дифференцировки. Nat. Матер. 8 , 763–770 (2009).

    CAS Google Scholar

  • 15.

    Бонер М. и Мирон Р. Дж. Предложенный механизм гетеротопической оссификации, вызванной материалом. Mater. Сегодня 22 , 132–141 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 16.

    Готьери А., Весентини С., Редаелли А. и Бюлер М. Дж. Иерархическая структура и наномеханика микрофибрилл коллагена от атомистического масштаба. Nano Lett. 11 , 757–766 (2011).

    CAS Google Scholar

  • 17.

    Liu, Y. et al. Иерархическая внутрифибриллярная сборка наноуглеродистого апатита улучшает наномеханику и цитосовместимость минерализованного коллагена. Adv. Функц. Матер. 23 , 1404–1411 (2013).

    CAS Google Scholar

  • 18.

    Feng, C. et al. 3D-печать биомиметических материалов, похожих на корень лотоса, для доставки клеток и регенерации тканей. Adv. Sci. 4 , 1700401 (2017).

    Google Scholar

  • 19.

    Zhou, T. et al. Стойкая, электроактивная и остеоиндуктивная основа для удаления АФК, вдохновленная мидиями, на основе электрохимической наноорганизации in situ. Малый 15 , e1805440 (2019).

    Google Scholar

  • 20.

    Рю, Дж., Ку, С. Х., Ли, Х. и Парк, С. Б. Полидофаминовое покрытие, вдохновленное мидиями, как универсальный путь к кристаллизации гидроксиапатита. Adv. Функц. Матер. 20 , 2132–2139 (2010).

    CAS Google Scholar

  • 21.

    Hu, X. X. et al. Каркас дифункциональной регенерации для восстановления коленного сустава на основе аптамер-направленного рекрутирования клеток. Adv. Матер. 29 , 1605235 (2017).

    Google Scholar

  • 22.

    Yu, L. et al. BMP9 стимулирует регенерацию суставов при ампутационных ранах пальцев у мышей. Nat. Commun. 10 , 424 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 23.

    Хантер, Н. Л. и Шерман, Р. Э. Комбинированные продукты: модернизация нормативной парадигмы. Nat. Rev. Drug Discov. 16 , 513–514 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 24.

    Бердик, Дж. А., Маук, Р. Л., Горман, Дж. Х. Третий и Горман, Р. С. Бесклеточные биоматериалы: развивающаяся альтернатива клеточной терапии. Sci. Пер. Med. 5 , 176ps4 (2013).

    Google Scholar

  • 25.

    Wang, S. et al. Минерализованные композитные костные материалы на основе коллагена для регенерации черепной кости у развивающихся овец. ACS Biomater. Sci. Англ. 3 , 1092–1099 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 26.

    Wang, S. et al. Высокопрочный минерализованный коллагеновый костный каркас для ремонта крупных костных дефектов черепа у овец. Regen. Биоматер. 5 , 283–292 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 27.

    Ким Ю.С., Смок М.М., Мельчиорри А.Дж. и Микос А.Г. Обзор рынка тканевой инженерии в США с 2011 по 2018 год. Tissue Eng. А 25 , 1–8 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 28.

    Кретлоу, Дж. Д., Янг, С., Клоуда, Л., Вонг, М. и Микос, А. Г. Инъекционные биоматериалы для регенерации сложных черепно-лицевых тканей. Adv. Матер. 21 , 3368–3393 (2009).

    CAS Google Scholar

  • 29.

    Reichert, J. C. et al. Решение тканевой инженерии для регенерации сегментарных дефектов длинных трубчатых костей, несущих нагрузку. Sci. Пер. Med. 4 , 141ra93 (2012).

    Google Scholar

  • 30.

    Du, Y., Guo, J. L., Wang, J., Mikos, A. G. & Zhang, S. Иерархически спроектированные костные каркасы: от внутренних сигналов до внешних стимулов. Биоматериалы 218 , 119334 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 31.

    Jin, S. S. et al. Биомиметический иерархический наноинтерфейс управляет поляризацией макрофагов и привлечением мезенхимальных стволовых клеток, способствуя регенерации эндогенной кости. ACS Nano 13 , 6581–6595 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 32.

    Stuckensen, K. et al. Мимикрия тканей по морфологии и составу способствует ремоделированию иерархического матрикса вторгающихся стволовых клеток в костно-хрящевые и менисковые каркасы. Adv. Матер. 30 , 1706754 (2018).

    Google Scholar

  • 33.

    Jakus, A. E. et al. Гиперэластичная «кость»: универсальный, не содержащий факторов роста, остеорегенеративный, масштабируемый и удобный для хирургии биоматериал. Sci. Пер. Med. 8 , 358ra127 (2016).

    Google Scholar

  • 34.

    Рухани-Исфахани, С. И., Ньюман, П. и Зрейкат, Х. Разработка и изготовление трехмерных печатных каркасов с механической прочностью, сопоставимой с прочностью кортикальной кости, для восстановления крупных костных дефектов. Sci. Отчетность 6 , 19468 (2016).

    CAS Google Scholar

  • 35.

    Nasajpour, A. et al. Многофункциональная полимерная пародонтальная мембрана с остеогенными и антибактериальными свойствами. Adv. Функц. Матер. 28 , 1703437 (2018).

    Google Scholar

  • 36.

    Холлоуэй, Дж. Л. Одноэтапное решение для борьбы с бактериями и растущей костью. Sci. Пер. Med. 11 , eaaw5326 (2019).

    Google Scholar

  • 37.

    Lai, Y. X. et al. Пористый композитный каркас, включающий остеогенную фитомолекулу икариин для стимуляции регенерации скелета при поражении остеонекротической кости у кроликов. Биоматериалы 153 , 1–13 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 38.

    Li, C. Y. et al. Разработана многофункциональная наномедицина для одновременной стереотаксической химиотерапии и ингибирования остеолиза в ортотопической модели метастазов в кости. Adv. Матер. 29 , 1605754 (2017).

    Google Scholar

  • 39.

    Mora-Raimundo, P., Lozano, D., Manzano, M. & Vallet-Regi, M. Наночастицы, подавляющие ген, связанный с остеопорозом, и способствуют экспрессии остеогенных маркеров для лечения остеопороза. ACS Nano 13 , 5451–5464 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 40.

    Лю М., Накасаки М., Ши Ю. В. и Варгезе С. Влияние возраста на опосредуемую биоматериалом регенерацию костной ткани in situ. Acta Biomater. 78 , 329–340 (2018).

    CAS Google Scholar

  • 41.

    Джозефсон, А. М. и др. Возрастное воспаление вызывает дисфункцию скелетных стволовых клеток / клеток-предшественников. Proc. Natl Acad. Sci. США 116 , 6995–7004 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 42.

    Feins, E. N. et al. Имплантат для адаптации к росту для педиатрии. Nat. Биомед. Англ. 1 , 818–825 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 43.

    Холлистер, С. Дж. Педиатрические устройства, которые растут. Nat. Биомед. Англ. 1 , 777–778 (2017).

    Google Scholar

  • 44.

    Габель, Л., Макдональд, Х. М. и Маккей, Х.A. Половые различия и связанные с ростом адаптации костей в микроархитектуре, геометрии, плотности и прочности с детства до раннего взросления: смешанное продольное исследование HR-pQCT. J. Bone Miner. Res. 32 , 250–263 (2017).

    Google Scholar

  • 45.

    Фонг, Э. Л. С., Уотсон, Б. М., Каспер, Ф. К. и Микос, А. Г. Наведение мостов: использование междисциплинарного сотрудничества в разработке биоматериалов для удовлетворения клинических потребностей. Adv. Матер. 24 , 4995–5013 (2012).

    CAS Google Scholar

  • 46.

    Thrivikraman, G. et al. Быстрое изготовление васкуляризированных и иннервируемых моделей кости с клетками с биомиметической внутрифибриллярной минерализацией коллагена. Nat. Commun. 10 , 3520 (2019).

    Google Scholar

  • 47.

    Shih, Y. V. & Varghese, S.Тканевая инженерия костных миметиков для изучения костных заболеваний ex vivo: роль биоинспирированных материалов. Биоматериалы 198 , 107–121 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 48.

    Fong, E. L. S. et al. Моделирование опухолей саркомы Юинга in vitro с помощью 3D-каркасов. Proc. Natl Acad. Sci. США 110 , 6500–6505 (2013).

    CAS Google Scholar

  • 49.

    Martine, L.C. et al. Разработка модели гуманизированного костного органа у мышей для изучения метастазов в кости. Nat. Protoc. 12 , 639–663 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 50.

    He, F. et al. Многоуровневая характеристика минеральной фазы в скелетных участках метастазов рака молочной железы. Proc. Natl Acad. Sci. США 114 , 10542–10547 (2017).

    CAS Google Scholar

  • 51.

    Талукдар, С. и Кунду, С. С. Разработаны трехмерные модели метастазов на основе шелка: взаимодействие между аденокарциномой груди человека, мезенхимальными стволовыми клетками и остеобластоподобными клетками. Adv. Функц. Матер. 23 , 5249–5260 (2013).

    CAS Google Scholar

  • 52.

    Dondossola, E. et al. Прижизненная микроскопия остеолитического прогрессирования и терапевтического ответа раковых поражений в кости. Sci. Пер. Med. 10 , eaao5726 (2018).

    Google Scholar

  • 53.

    Уильямс Д. Ф. Словарь биоматериалов Вильямса (Liverpool Univ. Press, 1999).

  • 54.

    Pajarinen, J. et al. Взаимодействие мезенхимальных стволовых клеток с макрофагами и заживление костей. Биоматериалы 196 , 80–89 (2019).

    CAS Google Scholar

  • 55.

    Кохан, Д. С. и Лангер, Р. Биосовместимость и системы доставки лекарств. Chem. Sci. 1 , 441–446 (2010).

    CAS Google Scholar

  • 56.

    Lei, M. et al. Программируемое электротехническое производство пористых пленок Janus с настраиваемым балансом Janus для анизотропного управления ячейками и регенерации тканей. Adv. Функц. Матер. 29 , 1

      5 (2019).

      Google Scholar

    • 57.

      Lu, J. Y. et al. Многослойные графеновые гидрогелевые мембраны для управляемой регенерации кости. Adv. Матер. 28 , 4025–4031 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 58.

      Deng, C.J. et al. Каркасы с микро- и нанометровой структурой для регенерации как хряща, так и субхондральной кости. Adv. Функц. Матер. 29 , 1806068 (2019).

      Google Scholar

    • 59.

      Petersen, A. et al. Биоматериал с канальной структурой пор вызывает эндохондральное заживление костных дефектов. Nat. Commun. 9 , 4430 (2018). В этом исследовании поровые каналы внутри коллагеновых каркасов управляют выравниванием клеток и ориентацией волокон ECM, что приводит к образованию фиброзного хряща, который постепенно минерализуется в кости .

      CAS Google Scholar

    • 60.

      Guo, J. L. et al. Модульные, тканеспецифические и биоразлагаемые гидрогелевые сшивающие агенты для тканевой инженерии. Sci. Adv. 5 , eaaw7396 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 61.

      Blokhuis, T. J. & Arts, J. J. C. Биоактивные и остеоиндуктивные заменители костного трансплантата: определения, факты и мифы. Травма 42 (Приложение 2), S26 – S29 (2011).

      Google Scholar

    • 62.

      Gaharwar, A. K. et al. Биоактивные силикатные нанопластинки для остеогенной дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток человека. Adv. Матер. 25 , 3329–3336 (2013).

      CAS Google Scholar

    • 63.

      Хоппе А., Гюльдал Н. С. и Боккаччини А. Р. Обзор биологической реакции на продукты ионного растворения биоактивных стекол и стеклокерамики. Биоматериалы 32 , 2757–2774 (2011).

      CAS Google Scholar

    • 64.

      Татара, А.M. et al. Реконструкция нижней челюсти с использованием биоматериалов с использованием биореакторов in vivo. Proc. Natl Acad. Sci. США 116 , 6954–6963 (2019). В этом отчете описываются камеры биореактора, заполненные биокерамикой и имплантированные напротив ребер в модели крупного животного. Сгенерированная кость была использована для реконструкции черепно-лицевого дефекта .

      CAS Google Scholar

    • 65.

      млн лет назад, Q.-L. и другие. Улучшенная остеоинтеграция имплантата с наноструктурированной поверхностью титана за счет поляризации макрофагов. Биоматериалы 35 , 9853–9867 (2014).

      CAS Google Scholar

    • 66.

      Zhu, Y. et al. Регенерация костной ткани с помощью двухфазной биокерамики из фосфата кальция с микро / нано-гибридной структурой при сегментарном костном дефекте и индуцированная иммунорегуляция МСК. Биоматериалы 147 , 133–144 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 67.

      Nonoyama, T. et al. Гидрогели с двойной сеткой прочно сцепляются с костями за счет спонтанного проникновения остеогенеза. Adv. Матер. 28 , 6740–6745 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 68.

      Wang, S. F. et al. Созданные методом молекулярной инженерии биоразлагаемые полимерные сети с широким диапазоном жесткости для регенерации костей и периферических нервов. Adv. Функц. Матер. 25 , 2715–2724 (2015). В этом исследовании изменение соотношения композиций в сополимерах PCL и полипропиленфумарата позволило настроить механические свойства каркаса, термическое поведение и регенерирующую способность ткани, специфичную .

      CAS Google Scholar

    • 69.

      Du, Y. Z. et al. Разработка многофункциональной платформы на основе сильных, фотолюминесцентных и антимикробных гибридных биоразлагаемых эластомеров на основе диоксида кремния и поли (цитратов) для регенерации костей. Adv. Функц. Матер. 25 , 5016–5029 (2015).

      CAS Google Scholar

    • 70.

      Takizawa, T. et al. Пластины из титанового волокна для восстановления костной ткани. Adv. Матер. 30 , 1703608 (2018).

      Google Scholar

    • 71.

      Pobloth, A.-M. и другие. Механобиологически оптимизированные трехмерные каркасы из титановой сетки улучшают регенерацию кости при критических сегментарных дефектах у овец. Sci. Пер. Med. 10 , eaam8828 (2018).

      Google Scholar

    • 72.

      Чжан, Б., Филион, Т. М., Кутиков, А. Б. и Сонг, Дж. Легкая доставка стволовых клеток к костным трансплантатам, обеспечиваемая умным восстановлением формы и повышением жесткости разлагаемых синтетических надкостничных мембран. Adv. Функц. Матер. 27 , 1604784 (2017).

      Google Scholar

    • 73.

      Feng, P. et al. Мультиматериальный каркас с настраиваемыми свойствами: для восстановления костной ткани. Adv. Sci. 5 , 1700817 (2018).

      Google Scholar

    • 74.

      Mahony, O. et al. Гибриды силикагелатина с настраиваемой деградацией и механическими свойствами для регенерации тканей. Adv. Функц. Матер. 20 , 3835–3845 (2010).

      CAS Google Scholar

    • 75.

      Вэй, Д. X., Дао, Дж. В. и Чен, Г. К. Микро-ковчег для клеток: сильно открытые пористые полигидроксиалканоатные микросферы в качестве каркасов для инъекций для регенерации тканей. Adv. Матер. 30 , 1802273 (2018).

      Google Scholar

    • 76.

      Lin, Z. J. et al. Точно контролируемая доставка ионов магния через губчатое монодисперсное устройство микросферы PLGA / нано-MgO-альгинат ядро-оболочка для обеспечения регенерации кости на месте. Биоматериалы 174 , 1–16 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 77.

      Цуй, Х. Т., Чжу, В., Холмс, Б. и Чжан, Л. Г. Биологически вдохновленная интеллектуальная система высвобождения, основанная на трехмерном биопринтированном перфузируемом каркасе для регенерации васкуляризированных тканей. Adv. Sci. 3 , 1600058 (2016).

      Google Scholar

    • 78.

      Luo, Z. Y.и другие. Инъецируемые пористые 3D-каркасы с биодвигателем для трансплантации клеток и регенерации тканей. Adv. Функц. Матер. 28 , 1804335 (2018).

      Google Scholar

    • 79.

      Wang, M. O. et al. Оценка биоматериалов, напечатанных на 3D-принтере, в качестве основы для инженерии васкуляризированной костной ткани. Adv. Матер. 27 , 138–144 (2015).

      CAS Google Scholar

    • 80.

      Карагеоргиу В. и Каплан Д. Пористость трехмерных каркасов биоматериалов и остеогенез. Биоматериалы 26 , 5474–5491 (2005).

      CAS Google Scholar

    • 81.

      Zhu, C. L., Pongkitwitoon, S., Qiu, J. C., Thomopoulos, S. & Xia, Y. N. Разработка и изготовление иерархически структурированного каркаса для восстановления сухожилия к кости. Adv. Матер. 30 , 1707306 (2018).

      Google Scholar

    • 82.

      Бразилл, Дж. М., Бив, А. Т., Крафт, С. С., Иванусик, Дж. Дж. И Шеллер, Э. Л. Нервы в костях: развивающиеся концепции боли и анаболизма. J. Bone Miner. Res. 34 , 1393–1406 (2019).

      Google Scholar

    • 83.

      Sayilekshmy, M. et al. Иннервация выше над поверхностями ремоделирования кости и в корковых порах в кости человека: уроки пациентов с первичным гиперпаратиреозом. Sci. Отчетность 9 , 5361 (2019).

      Google Scholar

    • 84.

      Jones, R.E. et al. Схема скелетных стволовых клеток – шванновских клеток в восстановлении нижней челюсти. Cell Rep. 28 , 2757–2766 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 85.

      Diba, M. et al. Композитные коллоидные гели из желатина, функционализированного бисфосфонатами, и частиц биоактивного стекла для регенерации остеопоротических дефектов костей. Adv. Функц. Матер. 27 , 1703438 (2017). Эти исследователи продемонстрировали, что инъекционные и самовосстанавливающиеся композитные гели, собранные из фармацевтически функционализированного желатина и частиц биоактивного стекла, могут регенерировать дефекты костей и увеличивать плотность костей у животных с остеопорозом .

      Google Scholar

    • 86.

      Zhang, K. Y. et al. Адаптируемые гидрогели опосредуют активацию с помощью кофактора биомаркер-зависимой доставки лекарств через положительную обратную связь для усиленной регенерации тканей. Adv. Sci. 5 , 1800875 (2018).

      Google Scholar

    • 87.

      Розалес, А. М. и Ансет, К. С. Дизайн обратимых гидрогелей для захвата динамики внеклеточного матрикса. Nat. Rev. Mater. 1 , 15012 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 88.

      Feng, Q. et al. Механически упругие, инъекционные и биоадгезивные супрамолекулярные гидрогели желатина, сшитые слабыми взаимодействиями хозяин-гость, способствуют инфильтрации клеток и регенерации тканей in situ. Биоматериалы 101 , 217–228 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 89.

      Diba, M. et al. Самовосстанавливающиеся биоматериалы: от молекулярных концепций до клинического применения. Adv. Матер. Интерфейсы 5 , 1800118 (2018).

      Google Scholar

    • 90.

      Tan, J. L. et al. Длительное высвобождение двух биоактивных факторов из супрамолекулярного гидрогеля способствует регенерации пародонта. ACS Nano 13 , 5616–5622 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 91.

      Xu, B. et al. Минерализованный высокопрочный и прочный гидрогель для регенерации костей черепа. Adv. Функц. Матер. 27 , 1604327 (2017).

      Google Scholar

    • 92.

      Биттнер, С. М., Го, Дж. Л., Мельчиорри, А. и Микос, А. Г. Трехмерная печать многослойных каркасов тканевой инженерии. Mater. Сегодня 21 , 861–874 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 93.

      Sant, S. et al. Самособирающиеся пучки волокон гидрогеля из противоположно заряженных полиэлектролитов имитируют иерархию коллагена на микро- и нанометровом уровне. Adv. Функц. Матер. 27 , 1606273 (2017).

      Google Scholar

    • 94.

      Loessner, D. et al. Функционализация, приготовление и использование насыщенных клетками желатиновых гидрогелей на основе метакрилоила в качестве модульных платформ для тканевых культур. Nat. Protoc. 11 , 727–746 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 95.

      Ying, G. L. et al. Биочернила на водной двухфазной эмульсии с возможностью 3D-биопечати пористых гидрогелей. Adv. Матер. 30 , 1805460 (2018).

      Google Scholar

    • 96.

      Ren, X. Y. et al. Остеопротегерин снижает активность резорбции остеокластов, не влияя на остеогенез на минерализованных коллагеновых каркасах из наночастиц. Sci. Adv. 5 , eaaw4991 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 97.

      Лауш, А. Дж., Чонг, Л. К., Улудаг, Х. и Сон, Е. Д. Многофазные коллагеновые каркасы для инженерных интерфейсов тканей. Adv. Функц. Матер. 28 , 1804730 (2018).

      Google Scholar

    • 98.

      Liu, Y. et al. Иерархически шахматная наноструктура минерализованного коллагена как каркас костной пластики. Adv. Матер. 28 , 8740–8748 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 99.

      Neffe, A. T. et al. Одноэтапное создание многофункциональных гидрогелей с трехмерной архитектурой, стимулирующих регенерацию кости. Adv. Матер. 27 , 1738–1744 (2015).

      CAS Google Scholar

    • 100.

      Sarker, B. et al. Окисленный альгинат-желатиновый гидрогель: благоприятная матрица для роста и остеогенной дифференцировки стволовых клеток, полученных из жировой ткани, в 3D. ACS Biomater. Sci. Англ. 3 , 1730–1737 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 101.

      Чанг, С. В. и Бюлер, М. Дж. Молекулярная биомеханика молекул коллагена. Mater. Сегодня 17 , 70–76 (2014).

      CAS Google Scholar

    • 102.

      Zhao, X. et al. Фотосшивающиеся микросферы, нагруженные стволовыми клетками, изготовленные с использованием микрофлюидики для быстрого создания остеогенных тканевых конструкций. Adv. Функц. Матер. 26 , 2809–2819 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 103.

      Luo, Z. Y. et al. Чувствительная ко времени остеогенная ниша стволовых клеток: последовательно запускаемая, нагруженная двумя пептидами, альгинатная гибридная система для стимулирования клеточной активности и остео-дифференцировки. Биоматериалы 163 , 25–42 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 104.

      Darnell, M. et al. Свойства материала микросреды сочетаются, чтобы вызвать различные программы транскрипции в стволовых клетках млекопитающих. Proc. Natl Acad. Sci. США 115 , E8368 – E8377 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 105.

      Jeon, O., Lee, K. & Alsberg, E. Пространственное микропроцессорное моделирование факторов роста в трехмерных гидрогелях для локального регулирования клеточного поведения. Малый 14 , e1800579 (2018).

      Google Scholar

    • 106.

      Lueckgen, A. et al. Ферментативно разлагаемые альгинатные гидрогели способствуют распространению клеток и инфильтрации тканей in vivo. Биоматериалы 217 , 119294 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 107.

      Shi, L. Y. et al. Самовосстанавливающийся гидрогель на основе фиброина шелка для регенерации костей: динамический подход к самосборке металл-лиганд. Adv. Функц. Матер. 27 , 1700591 (2017).

      Google Scholar

    • 108.

      Liu, H. et al. Композитные каркасы из наногидроксиапатита и фиброина шелка усиливают регенерацию кости на основе мезенхимальных стволовых клеток через аутокринную / паракринную сигнальную петлю интерлейкина 1α. Биоматериалы 49 , 103–112 (2015).

      CAS Google Scholar

    • 109.

      Partlow, B.P. et al. Эластомерные шелковые биоматериалы с высокой степенью настройки. Adv. Функц. Матер. 24 , 4615–4624 (2014).

      CAS Google Scholar

    • 110.

      Marelli, B. et al. Биоминерализация коллагена, вызванная полипептидом из фиброина шелка. Биоматериалы 33 , 102–108 (2012).

      CAS Google Scholar

    • 111.

      Рай Р., Кешаварц Т., Роутер Дж. А., Боккаччини А. Р. и Рой И. Полигидроксиалканоаты со средней длиной цепи, перспективные новые биомедицинские материалы для будущего. Mater. Sci. Англ. R Rep. 72 , 29–47 (2011).

      Google Scholar

    • 112.

      Ruan, J. et al. Улучшенные физико-химические и механические характеристики оксида графена с привитым хитозаном для превосходной остеоиндуктивности. Adv. Функц. Матер. 26 , 1085–1097 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 113.

      Muller, W. E. G. et al. Трансформация аморфных полифосфатных наночастиц в коацерватные комплексы: подход к инкапсуляции мезенхимальных стволовых клеток. Малый 14 , e1801170 (2018).

      Google Scholar

    • 114.

      Papageorgiou, P. et al. Расширенные скелетные стволовые клетки и клетки-предшественники способствуют индуцированной регенерации кости и участвуют в ней при субкритической дозе BMP-2. Биоматериалы 217 , 119278 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 115.

      Li, L. et al. Бесклеточные биомиметические каркасы с трехмерной молекулярной функционализацией для костно-хрящевой регенерации. Adv. Функц. Матер. 29 , 1807356 (2019).

      Google Scholar

    • 116.

      Хасани-Садрабади, М. М. и др. Иерархически структурированные полидофаминсодержащие мембраны для тканевой инженерии пародонта. САУ Нано 13 , 3830–3838 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 117.

      Yan, Y. F. et al. Васкуляризованные каркасы, напечатанные на 3D-принтере, для ускорения регенерации костей. Биоматериалы 190–191 , 97–110 (2019).

      Google Scholar

    • 118.

      Каспер Ф. К., Танахаши К., Фишер Дж. П. и Микос А. Г. Синтез полипропиленфумарата. Nat. Protoc. 4 , 518–525 (2009).

      CAS Google Scholar

    • 119.

      Wilson, J. A. et al. Катализируемая магнием полимеризация полипропиленмалеата с концевыми функциональными группами и полипропиленфумарата для 3D-печати биоактивных каркасов. J. Am. Chem. Soc. 140 , 277–284 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 120.

      Zhang, S. et al. Остеогенная дифференцировка стволовых клеток, полученных из жировой ткани человека, определяемая диаметром столба полимолочной кислоты, основанная на наностолбиках. Nano Lett. 18 , 2243–2253 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 121.

      Yao, Q. Q. et al. Трехмерное электропрядение из PCL / PLA сочетает нановолоконные каркасы со значительно улучшенной остеогенной дифференцировкой стволовых клеток и формированием черепной кости. Биоматериалы 115 , 115–127 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 122.

      Вашингтон М.А. и др. Влияние последовательности и стереохимии мономера на набухание и эрозию биоразлагаемых матриц сополимера молочной и гликолевой кислоты. Биоматериалы 117 , 66–76 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 123.

      Кириллова, А., Kelly, C., von Windheim, N. & Gall, K. Bioinspired минерально-органический саморассасывающийся костный адгезив. Adv. Здоровьеc. Матер. 7 , e1800467 (2018).

      Google Scholar

    • 124.

      Shi, X. T. et al. Структуры, имитирующие надкостницу, изготовлены из отдельно стоящих нанолистов с микроканавками. Adv. Матер. 26 , 3290–3296 (2014).

      CAS Google Scholar

    • 125.

      Johnson, C.T. et al. Доставка лизостафина гидрогелем устраняет инфекцию ортопедического имплантата, вызванную Staphylococcus aureus , и способствует заживлению переломов. Proc. Natl Acad. Sci. США 115 , E4960 – E4969 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 126.

      Vo, T. N. et al. Инъекционные композитные гидрогели с двойным гелеобразованием и клетками для инженерии костной ткани. Биоматериалы 83 , 1–11 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 127.

      Lin, P., Ma, S., Wang, X. & Zhou, F. Полученный методом молекулярной инженерии гидрогель с двойными поперечными связями, обладающий сверхвысокой механической прочностью, ударной вязкостью и хорошим самовосстановлением. Adv. Матер. 27 , 2054–2059 (2015).

      CAS Google Scholar

    • 128.

      Rodell, C. B. et al. Разжижающиеся при сдвиге супрамолекулярные гидрогели со вторичным автономным ковалентным сшиванием для модуляции вязкоупругих свойств in vivo. Adv. Функц. Матер. 25 , 636–644 (2015).

      CAS Google Scholar

    • 129.

      Гонг, Дж. П., Кацуяма, Ю., Курокава, Т., Осада, Ю. Гидрогели с двойной сеткой, обладающие чрезвычайно высокой механической прочностью. Adv. Матер. 15 , 1155–1158 (2003).

      CAS Google Scholar

    • 130.

      Zhao, Y. et al. Протеогликаны и гликозаминогликаны повышают прочность биосовместимых гидрогелей с двойной сеткой. Adv. Матер. 26 , 436–442 (2014).

      Google Scholar

    • 131.

      Mredha, M. T. I. et al. Анизотропный прочный гидрогель с двойной сеткой из рыбьего коллагена и его спонтанное связывание in vivo с костью. Биоматериалы 132 , 85–95 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 132.

      Валлет-Реджи, М. и Руис-Эрнандес, Э. Биокерамика: от регенерации костей до наномедицины рака. Adv. Матер. 23 , 5177–5218 (2011).

      Google Scholar

    • 133.

      Чжоу, Ю. Л., Ву, К. Т. и Чанг, Дж. Биокерамика для регулирования стволовых клеток и их микроокружения для регенерации тканей. Mater. Сегодня 24 , 41–56 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 134.

      Chen, L. et al. Трехмерная печать кристаллической биолокации из литий-кальциево-силикатного кристалла с двойной биоактивностью для реконструкции остеохондрального интерфейса. Биоматериалы 196 , 138–150 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 135.

      Феликс Ланао, Р. П., Леувенбург, С. К. Г., Вольке, Дж. Г. К. и Янсен, Дж. А. Реакция костей на быстроразлагаемые инъекционные кальций-фосфатные цементы, содержащие микрочастицы PLGA. Биоматериалы 32 , 8839–8847 (2011).

      Google Scholar

    • 136.

      Тан З., Ли, X., Тан, Ю., Фан, Х., Чжан, X. Материал и биологические характеристики остеоиндуктивной кальций-фосфатной керамики. Regen. Биоматер. 5 , 43–59 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 137.

      Bohner, M. et al. Характеристика и распределение механически компетентной минерализованной ткани в микропорах костных заменителей β-трикальцийфосфата. Mater. Сегодня 20 , 106–115 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 138.

      Groen, N. et al. Связывание транскрипционного ландшафта костной индукции с параметрами дизайна биоматериала. Adv. Матер. 29 , 1603259 (2017).

      Google Scholar

    • 139.

      Kim, J. A. et al. Керамика из фосфата магния, содержащая новое соединение индена, способствует дифференцировке остеобластов in vitro и регенерации костей in vivo. Биоматериалы 157 , 51–61 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 140.

      Bunpetch, V. et al. Биокерамические скаффолды на силикатной основе для двухлинейной регенерации костно-хрящевого дефекта. Биоматериалы 192 , 323–333 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 141.

      Fujishiro, Y., Hench, L. & Oonishi, H. Количественные показатели образования кости in vivo для Bioglass ® и частиц гидроксиапатита в качестве заменителя костного трансплантата. J. Mater. Sci. Матер. Med. 8 , 649–652 (1997).

      CAS Google Scholar

    • 142.

      Джонс, Дж. Р. Обзор биоактивного стекла: от Хенча до гибридов. Acta Biomater. 9 , 4457–4486 (2013).

      CAS Google Scholar

    • 143.

      Хенч, Л. Л., Сплинтер, Р. Дж., Аллен, В. К. и Гринли, Т. К. Механизмы сцепления на стыке керамических протезных материалов. J. Biomed. Матер. Res. 5 , 117–141 (1971).

      Google Scholar

    • 144.

      Хенч Л. и Полак Дж. М. Биомедицинские материалы третьего поколения. Science 295 , 1014–1017 (2002).

      CAS Google Scholar

    • 145.

      Zhao, F. J. et al. Содействие раннему ангиогенезу in vivo с помощью субмикрометровых содержащих стронций биоактивных микросфер посредством модуляции фенотипов макрофагов. Биоматериалы 178 , 36–47 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 146.

      Lin, D. et al. Быстрое начало управляемой регенерации кости за счет пространственно-временной доставки IL-8 и BMP-2 из иерархического каркаса на основе MBG. Биоматериалы 196 , 122–137 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 147.

      Rouquerol, J. et al.Рекомендации по характеристике пористых тел. Pure Appl. Chem. 66 , 1739–1758 (1994).

      CAS Google Scholar

    • 148.

      Li, J.H. et al. Манипулирование валентным состоянием наночастиц оксида церия на поверхности титана для модуляции судьбы клеток и формирования костей. Adv. Sci. 5 , 1700678 (2018).

      Google Scholar

    • 149.

      Yu, H. J. et al. Пластичные биоразлагаемые металлические стекла на основе магния с отличной биосовместимостью. Adv. Функц. Матер. 23 , 4793–4800 (2013).

      CAS Google Scholar

    • 150.

      Джо, Ю. К., Чой, Б. Х., Ким, С. и Ча, Х. Дж. Наноструктурные покрытия на основе диатомовых водорослей с контролируемой микрошероховатостью с использованием искусственного протеинового клея мидий для ускорения роста костей на имплантатах на основе титана. Adv. Матер. 29 , 1704906 (2017).

      Google Scholar

    • 151.

      Zhao, W. T. et al. Быстрая оценка биоактивных поверхностей на основе Ti методом титрования in vitro. Nat. Commun. 10 , 2062 (2019).

      Google Scholar

    • 152.

      Kohno, Y. et al. Лечение воспаления, вызванного частицами титана, с помощью генетически модифицированных NF-κB, чувствительных к IL-4, секретирующих или предварительно кондиционированных мезенхимальных стволовых клетках in vitro. ACS Biomater. Sci. Англ. 5 , 3032–3038 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 153.

      Виртанен, С. Биоразлагаемые Mg и Mg сплавы: коррозия и биосовместимость. Mater. Sci. Англ. B 176 , 1600–1608 (2011).

      CAS Google Scholar

    • 154.

      Cheng, P. F. et al. Интерференционные винты из магния высокой чистоты способствуют регенерации фиброзно-хрящевых энтезов в модели кролика с реконструкцией передней крестообразной связки за счет накопления BMP-2 и VEGF. Биоматериалы 81 , 14–26 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 155.

      Wang, Q. W. et al. Ответ пути MAPK на обработку наночастиц оксида железа in vitro способствует остеогенной дифференцировке hBMSCS. Биоматериалы 86 , 11–20 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 156.

      Ли, Дж. С. и Мерфи, У. Л.Функционализация биоматериалов фосфата кальция с антибактериальными частицами серебра. Adv. Матер. 25 , 1173–1179 (2013).

      CAS Google Scholar

    • 157.

      Shimizu, M. et al. Углеродные нанотрубки вызывают кальцификацию костей за счет двунаправленного взаимодействия с остеобластами. Adv. Матер. 24 , 2176–2185 (2012).

      CAS Google Scholar

    • 158.

      Nardecchia, S. et al. Остеокондуктивные характеристики каркасов из углеродных нанотрубок, гомогенно минерализованных путем проточного электроосаждения. Adv. Функц. Матер. 22 , 4411–4420 (2012).

      CAS Google Scholar

    • 159.

      Nayak, T. R. et al. Графен для контролируемой и ускоренной остеогенной дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток человека. ACS Nano 5 , 4670–4678 (2011).

      CAS Google Scholar

    • 160.

      Lee, W. C. et al. Происхождение усиленного роста и дифференцировки стволовых клеток на графене и оксиде графена. ACS Nano 5 , 7334–7341 (2011).

      CAS Google Scholar

    • 161.

      Li, K. H. et al. Биомиметические сверхлегкие, высокопористые, регулируемые по форме и биосовместимые трехмерные графеновые минералы за счет включения самоорганизующихся пептидных нанолистов. Adv. Функц. Mater . 28 , 1801056 (2018).

    • 162.

      млн лет назад, H. S. et al. Бифункциональный биоматериал с фототермическим эффектом для терапии опухолей и регенерации костей. Adv. Функц. Матер. 26 , 1197–1208 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 163.

      Арнольд, А. М., Холт, Б. Д., Данешманди, Л., Лауренсин, С. Т. и Сидлик, С. А. Фосфатный графен как внутренняя остеоиндуктивная основа для регенерации кости, управляемой стволовыми клетками. Proc. Natl Acad. Sci. США 116 , 4855–4860 (2019). Эти исследователи создали нанолисты оксида графена, функционализированные полифосфатами, что привело к материалам на основе графена, способным высвобождать остеоиндуктивные фосфаты и ионы кальция и, таким образом, способствовать образованию минерализованной матрицы in vivo .

      CAS Google Scholar

    • 164.

      Wang, Y.Q. et al. Биоинспирированные внеклеточные везикулы, залитые черным фосфором для биоминерализации, управляемой молекулярным распознаванием. Nat. Commun. 10 , 2829 (2019).

      Google Scholar

    • 165.

      Yang, B. W. et al. 2D-каркасы, армированные черным фосфором, напечатанные на 3D-принтере: поэтапное противодействие остеосаркоме. Adv. Матер. 30 , 1705611 (2018).

      Google Scholar

    • 166.

      Wang, X. Z. et al. Система доставки лекарств, запускаемая в ближнем инфракрасном диапазоне, на основе черного фосфора для регенерации костей in vivo. Биоматериалы 179 , 164–174 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 167.

      Laurenti, M. et al. Двумерные нанолисты из фосфата магния образуют высокотиксотропные гели, которые стимулируют формирование костной ткани. Nano Lett. 16 , 4779–4787 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 168.

      Ю, С. К., Пак, Ю. К., Пак, К., Рю, Х.И Хонг, С. Х. Биомиметический искусственный перламутр: нанолисты нитрида бора / желатиновые нанокомпозиты для биомедицинских приложений. Adv. Функц. Матер. 28 , 1805948 (2018).

      Google Scholar

    • 169.

      Tiwari, J. N. et al. Ускоренная регенерация кости с помощью двухфотонных фотоактивированных нанолистов из нитрида углерода. ACS Nano 11 , 742–751 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 170.

      млн лет назад C. Y. et al. Материалы на основе цитрата питают стволовые клетки человека за счет метаболической регуляции. Proc. Natl Acad. Sci. США 115 , E11741 – E11750 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 171.

      Du, Y. Y. et al. Каркас селективного лазерного спекания с иерархической архитектурой и градиентной композицией для костно-хрящевой пластики у кроликов. Биоматериалы 137 , 37–48 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 172.

      Моро Д., Шове К., Этьен Ф., Ранну Ф. П. и Корте Л. Пленки и покрытия из гидрогеля, полученные путем гелеобразования, вызванного набуханием. Proc. Natl Acad. Sci. США 113 , 13295–13300 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 173.

      Lai, Y. X. et al. Остеогенный магний, включенный в пористый каркас PLGA / TCP с помощью 3D-печати, для восстановления сложного костного дефекта. Биоматериалы 197 , 207–219 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 174.

      Zhai, X. Y. et al. Нанокомпозитные гидрогелевые конструкции с 3D-биопечатью, нагруженные остеобластами, с индуцированным микроокружением способствуют жизнеспособности, дифференцировке и остеогенезу клеток как in vitro, так и in vivo. Adv. Sci. 5 , 1700550 (2018).

      Google Scholar

    • 175.

      Basu, S. et al. Использование нековалентных взаимодействий основной цепи ДНК с двумерными силикатными нанодисками для изготовления терапевтических гидрогелей для инъекций. ACS Nano 12 , 9866–9880 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 176.

      Yun, H. M. et al. Каркасы из магнитных нанокомпозитов в сочетании со статическим магнитным полем стимулируют дифференцировку остеобластов и формирование кости. Биоматериалы 85 , 88–98 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 177.

      Liu, Y. et al.Термодинамически контролируемая самосборка иерархически разнесенной архитектуры как остеоиндуктивная альтернатива костным аутотрансплантатам. Adv. Функц. Матер. 29 , 1806445 (2019).

      Google Scholar

    • 178.

      Sun, J. L. et al. Внутрифибриллярный силикатный коллагеновый каркас модулирует моноциты, способствуя возвращению клеток, ангиогенезу и регенерации кости. Биоматериалы 113 , 203–216 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 179.

      Zhang, J. et al. Ионное коллоидное формование как стратегия биомиметического каркаса для равномерной регенерации костной ткани. Adv. Матер. 29 , 1605546 (2017).

      Google Scholar

    • 180.

      Canadas, R.F. et al. Биохимические градиенты для создания трехмерных гетеротипических тканей с изотропной и анизотропной архитектурой. Adv. Функц. Матер. 28 , 1804148 (2018).

      Google Scholar

    • 181.

      Голдберг, О., Гринфельд, И. и Вагнер, Х. Д. Композитное армирование путем магнитного контроля плотности и ориентации волокон. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 10 , 16802–16811 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 182.

      Fu, Q., Saiz, E., Rahaman, M.N. & Tomsia, A.P. К прочным и прочным каркасам из стекла и керамики для восстановления костей. Adv. Функц. Матер. 23 , 5461–5476 (2013).

      CAS Google Scholar

    • 183.

      Zhu, Y. et al. Белковая корона магнитного гидроксиапатитового каркаса улучшает пролиферацию клеток за счет активации сигнального пути митоген-активируемой протеинкиназы. ACS Nano 11 , 3690–3704 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 184.

      Martin-Moldes, Z. et al. Внутриклеточные пути, участвующие в регенерации костей, запускаются рекомбинантными химерами шелк-кремнезем. Adv. Функц. Матер. 28 , 1702570 (2018).

      Google Scholar

    • 185.

      Tolba, E. et al. Образование наночастиц полифосфата in situ в гибридных гидрогелях поливинилового спирта / карайя камеди: пористый каркас, вызывающий инфильтрацию мезенхимальных стволовых клеток. Adv. Sci. 6 , 1801452 (2019).

      Google Scholar

    • 186.

      Zinger, A. et al. Протеолитические наночастицы заменяют хирургическое лезвие, контролируя ремоделирование соединительной ткани полости рта. ACS Nano 12 , 1482–1490 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 187.

      Kang, M. S. et al. Наноцементы, полученные из мезопористых наночастиц биоактивного стекла. Биоматериалы 162 , 183–199 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 188.

      Wang, Y.C. et al. Направленная на перелом доставка агонистов β-катенина с помощью пептидно-функционализированных наночастиц ускоряет заживление переломов. ACS Nano 11 , 9445–9458 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 189.

      Геули О., Метоки Н., Элиаз Н. и Мандлер Д. Покрытие медицинских имплантатов наночастицами гидроксиапатита с электрохимическим возбуждением. Adv. Функц. Матер. 26 , 8003–8010 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 190.

      Zheng, C.P. et al. Функциональные наночастицы селена усиливают дифференцировку остеобластов стволовых клеток через сигнальные пути BMP. Adv. Функц. Матер. 24 , 6872–6883 (2014).

      CAS Google Scholar

    • 191.

      Ю. Х., Халил А., Данг, П. Н., Альсберг, Э. и Мерфи, В. Л. Многослойные неорганические микрочастицы для настраиваемой доставки двойного фактора роста. Adv. Функц. Матер. 24 , 3082–3093 (2014).

      CAS Google Scholar

    • 192.

      Cheng, G. et al. Контролируемая совместная доставка факторов роста посредством послойной сборки нановолокон ядро-оболочка для улучшения регенерации кости. ACS Nano 13 , 6372–6382 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 193.

      Naskar, D. et al. Композитные трехмерные каркасы из немелбничного фиброина шелка / углеродного нановолокна с двойным фактором роста для регенерации костей in vitro и in vivo. Биоматериалы 136 , 67–85 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 194.

      Newcomb, C.J. et al. Супрамолекулярные нановолокна усиливают передачу сигналов факторов роста за счет увеличения подвижности липидных рафтов. Nano Lett. 16 , 3042–3050 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 195.

      Gazquez, G.C. et al. Гибкие стабилизированные иттрием нановолокна из диоксида циркония предлагают биоактивные сигналы для остеогенной дифференцировки мезенхимальных стромальных клеток человека. ACS Nano 10 , 5789–5799 (2016).

      Google Scholar

    • 196.

      Xue, J. J. et al.Мембраны из микроволокна из электроспрядника, залитые глиняными нанотрубками, наполненными лекарствами, для длительной антимикробной защиты. ACS Nano 9 , 1600–1612 (2015).

      CAS Google Scholar

    • 197.

      Li, L. et al. Контролируемая двойная доставка BMP-2 и дексаметазона с помощью встроенных наночастиц электропряденых нановолокон для эффективного восстановления критического размера дефекта свода черепа крысы. Биоматериалы 37 , 218–229 (2015).

      CAS Google Scholar

    • 198.

      Cheng, Z. A. et al. Наноразмерные покрытия для регенерации костных дефектов критического размера под воздействием сверхмалых доз BMP-2. Adv. Sci. 6 , 1800361 (2019).

      Google Scholar

    • 199.

      Min, J. H. et al. Нанослойные покрытия имплантатов с двойной терапией удаляют биопленки и ускоряют восстановление костной ткани. ACS Nano 10 , 4441–4450 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 200.

      Machillot, P. et al. Автоматическое наращивание биомиметических пленок в микропланшетах для клеточных культур для высокопроизводительного скрининга клеточного поведения. Adv. Матер. 30 , 1801097 (2018).

      Google Scholar

    • 201.

      Ha, Y. et al. Лизоцим с фазовым переходом как универсальный путь к биоактивной кристаллической пленке гидроксиапатита. Adv. Функц. Матер. 28 , 1704476 (2018).

      Google Scholar

    • 202.

      Jordahl, J.H. et al. 3D-струйное письмо: функциональные микроткани, основанные на архитектуре мозаичных каркасов. Adv. Матер. 30 , 1707196 (2018).

      Google Scholar

    • 203.

      Gao, F. et al. Прямая 3D-печать высокопрочных биогибридных градиентных гидрогелевых каркасов для эффективного восстановления костно-хрящевого дефекта. Adv. Функц. Матер. 28 , 1706644 (2018).

      Google Scholar

    • 204.

      Chisca, S., Musteata, V.-E., Sougrat, R., Behzad, A. R. & Nunes, S.P. Искусственные трехмерные иерархические и изотропные пористые полимерные материалы. Sci. Adv. 4 , eaat0713 (2018).

      Google Scholar

    • 205.

      Zhang, W. J. et al. Каркасы, напечатанные на 3D-принтере, с синергетическим эффектом структуры полой трубы и биоактивных ионов для регенерации васкуляризированной кости. Биоматериалы 135 , 85–95 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 206.

      Deng, C.J. et al. 3D-печать билинейных конструктивных биоматериалов для регенерации костей и хрящей. Adv. Функц. Матер. 27 , 1703117 (2017).

      Google Scholar

    • 207.

      Pati, F. et al. Орнамент 3D-печатных каркасов внеклеточным матриксом, уложенным клетками, для регенерации костной ткани. Биоматериалы 37 , 230–241 (2015).

      CAS Google Scholar

    • 208.

      Бозе С., Вахабзаде С. и Бандйопадхьяй А. Инженерия костной ткани с использованием 3D-печати. Mater. Сегодня 16 , 496–504 (2013).

      CAS Google Scholar

    • 209.

      Chen, Y. et al. Биосовместимое связующее из термореактивного полимера для прямого написания чернилами пористых титановых каркасов для инженерии костной ткани. Mater. Sci. Англ. С 95 , 160–165 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 210.

      Kolken, H. M. A. et al. Рационально разработанные метаимплантаты: комбинация ауксетических и традиционных мета-биоматериалов. Mater. Horiz. 5 , 28–35 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 211.

      Фарахани, Р. Д., Дубе, М. и Террио, Д.Трехмерная печать многофункциональных нанокомпозитов: технологии производства и области применения. Adv. Матер. 28 , 5794–5821 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 212.

      Gremare, A. et al. Характеристика напечатанных каркасов из PLA для инженерии костной ткани. J. Biomed. Матер. Res. А 106 , 887–894 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 213.

      Гувендирен, М., Мольде, Дж., Соарес, Р. М. и Кон, Дж. Разработка биоматериалов для 3D-печати. ACS Biomater. Sci. Англ. 2 , 1679–1693 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 214.

      Korpela, J. et al. Биоразлагаемые и биоактивные пористые структуры каркаса, полученные с использованием моделирования методом осаждения. J. Biomed. Матер. Res. B Прил. Биоматер. 101 , 610–619 (2013).

      Google Scholar

    • 215.

      Franco, J., Hunger, P., Launey, M. E., Tomsia, A. P. и Saiz, E. Прямая сборка каркасов из фосфата кальция с использованием гидрогеля на водной основе. Acta Biomater. 6 , 218–228 (2010).

      CAS Google Scholar

    • 216.

      Пэн, Э., Чжан, Д. и Дин, Дж. Керамический роботизированный литье: последние достижения, потенциал и будущие разработки. Adv. Матер. 30 , e1802404 (2018).

      Google Scholar

    • 217.

      Плакон, Дж. К. и Энглер, А. Дж. Последние достижения в области трехмерной печати на основе экструзии для биомедицинских приложений. Adv. Здоровьеc. Матер. 7 , e1701161 (2018).

      Google Scholar

    • 218.

      Hinton, T. J. et al. Трехмерная печать сложных биологических структур путем обратимого встраивания суспендированных гидрогелей произвольной формы. Sci. Adv. 1 , e1500758 (2015).

      Google Scholar

    • 219.

      Surjadi, J. U. et al. Механические метаматериалы и их инженерные приложения. Adv. Англ. Матер. 21 , 1800864 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 220.

      Раджасекхаран, А. К., Бордес, Р., Сандстром, К., Эх, М. и Андерссон, М. Иерархические и гетерогенные биоинспиртированные композиты - слияние молекулярной самосборки с аддитивным производством. Малый 13 , 1700550 (2017).

      Google Scholar

    • 221.

      Liu, W. et al. Быстрая непрерывная многослойная экструзионная биопечать. Adv. Матер. 29 , 1604630 (2017).

      Google Scholar

    • 222.

      Diaz-Gomez, L. et al. Мультиматериальная сегментированная волоконная печать для градиентной тканевой инженерии. Tissue Eng. C 25 , 12–24 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 223.

      Диас-Гомес, Л., Контойяннис, П. Д., Мельчиорри, А. Дж. И Микос, А. Г. Трехмерная печать каркасов тканевой инженерии с горизонтальными градиентами пор и состава. Tissue Eng. С 25 , 411–420 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 224.

      Costantini, M. et al. 3D-печать функционально дифференцированных пористых материалов с использованием реконфигурируемой микрофлюидики по запросу. Angew. Chem. Int.Эд. 58 , 7620–7625 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 225.

      Raman, R. et al. Проекционная микросереолитография высокого разрешения для формирования паттерна новой сосудистой сети. Adv. Здоровьеc. Матер. 5 , 610–619 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 226.

      Григорян Б. и др. Мультиваскулярные сети и функциональные внутрисосудистые топологии в биосовместимых гидрогелях. Наука 364 , 458–464 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 227.

      Bernal, P. N. et al. Объемная биопечать сложных конструкций из живых тканей за секунды. Adv. Матер. 31 , e1

      9 (2019).

      Google Scholar

    • 228.

      Yavari, S.A. et al. Показатели регенерации костей из пористого титана с обработанной поверхностью. Биоматериалы 35 , 6172–6181 (2014).

      Google Scholar

    • 229.

      Kamboj, N., Aghayan, M., Rodrigo-Vazquez, C. S., Rodríguez, M. A. & Hussainova, I. Новые каркасы на основе кремний-волластонита для инженерии костной ткани, полученные путем селективного лазерного плавления. Ceram. Int. 45 , 24691–24701 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 230.

      Brunello, G. et al. 3D-печать на порошковой основе для инженерии костной ткани. Biotechnol. Adv. 34 , 740–753 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 231.

      Дуан Б. и Ван М. Селективное лазерное спекание и его применение в биомедицинской инженерии. MRS Bull. 36 , 998–1005 (2011).

      CAS Google Scholar

    • 232.

      Марино А. и др. Остеопринт: биоинспирированная двухфотонная полимеризованная трехмерная структура для усиления дифференцировки костноподобных клеток. Acta Biomater. 10 , 4304–4313 (2014).

      CAS Google Scholar

    • 233.

      Cui, H. et al. Иерархическое изготовление сконструированных васкуляризированных двухфазных костных конструкций с помощью двойной трехмерной биопечати: интеграция региональных биоактивных факторов в архитектурный дизайн. Adv. Здоровьеc. Матер. 5 , 2174–2181 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 234.

      Li, T. et al. 3D-печать биоматериалов, похожих на хот-доги, с иерархической архитектурой и особой биоактивностью. Adv. Sci. 6 , 1

      6 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 235.

      Lui, Y. S. et al. 4D-печать и материалы, реагирующие на раздражители, в биомедицинских аспектах. Acta Biomater. 92 , 19–36 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 236.

      Кириллова, А., Максон, Р., Стойчев, Г., Гомиллион, К. Т., Ионов, Л. Биофабрикация 4D с использованием изменяющих форму гидрогелей. Adv. Матер. 29 , 1703443 (2017).

      Google Scholar

    • 237.

      Цзян, Т., Карбоун, Э. Дж., Ло, К. В. Х. и Лоренсин, К.Т. Электроспиннинг полимерных нановолокон для регенерации тканей. Прог. Polym. Sci. 46 , 1–24 (2015).

      Google Scholar

    • 238.

      Keller, L. et al. Доклиническое исследование безопасности комбинированной терапевтической повязки на костную рану для костно-суставной регенерации. Nat. Commun. 10 , 2156 (2019).

      Google Scholar

    • 239.

      Сюэ, Дж.J. et al. Нагруженные лекарством гомогенные электроспряденные гибридные структуры нановолокон PCL / желатина для мембран для противоинфекционной регенерации тканей. Биоматериалы 35 , 9395–9405 (2014).

      CAS Google Scholar

    • 240.

      Кишан, А. П. и др. Изготовление макромолекулярных градиентов в выровненных волокнистых каркасах с использованием комбинации поточного смешивания и электроспиннинга с воздушным зазором. Acta Biomater. 56 , 118–128 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 241.

      Xie, M. J. et al. Электро-биопечать микрокапель GelMA с низкой концентрацией. Малый 15 , 1804216 (2019).

      Google Scholar

    • 242.

      Браун Т. Д., Далтон П. Д. и Хатмахер Д. В. Электропрядение из расплава сегодня: подходящее время для развивающегося полимерного процесса. Прог. Polym. Sci. 56 , 116–166 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 243.

      Браун Т. Д., Далтон П. Д. и Хатмахер Д. В. Прямая запись посредством электропрядения из расплава. Adv. Матер. 23 , 5651–5657 (2011).

      CAS Google Scholar

    • 244.

      Wunner, F. M. et al. Расплав с помощью электропрядения для высоко упорядоченных архитектур больших объемов каркасов. Adv. Матер. 30 , 1706570 (2018).

      Google Scholar

    • 245.

      Воркман, В. Л., Тезера, Л. Б., Элкингтон, П. Т. и Джаясингх, С. Н. Контролируемое создание микросфер, включающих фибриллы внеклеточного матрикса, для трехмерной клеточной культуры. Adv. Функц. Матер. 24 , 2648–2657 (2014).

      CAS Google Scholar

    • 246.

      de Jonge, L. T., Leeuwenburgh, S. C. G., van den Beucken, J. J. J. P., Wolke, J. G. C. & Jansen, J. A. Электрораспыленные ферментные покрытия в качестве альтернативы биокерамическим покрытиям для ортопедических и оральных имплантатов. Adv. Функц. Матер. 19 , 755–762 (2009).

      Google Scholar

    • 247.

      Song, J. et al. Электрофоретическое осаждение хитозановых покрытий, модифицированных желатиновыми наносферами, для регулировки высвобождения антибиотиков. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 8 , 13785–13792 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 248.

      Avcu, E. et al. Электрофоретическое осаждение композиционных покрытий на основе хитозана для биомедицинских приложений: обзор. Прог. Матер. Sci. 103 , 69–108 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 249.

      Qassemyar, Q., Assouly, N., Мадар, Ю., Темам, С. и Колб, Ф. Полная реконструкция носа с использованием трехмерного пористого титанового протеза и свободного перфорационного лоскута грудной артерии: клинический случай. Микрохирургия 38 , 567–571 (2018).

      Google Scholar

    • 250.

      Kieser, D. C. et al. Использование изготовленного на заказ трехфланцевого имплантата вертлужной впадины Ossis, напечатанного на 3D-принтере, для лечения значительной потери костной массы: минимум 2 года наблюдения. HIP Int. 28 , 668–674 (2018).

      Google Scholar

    • 251.

      Li, J., Hsu, Y., Luo, E., Khadka, A. & Hu, J. Компьютерное проектирование и производство и быстрое прототипирование наноразмерного гидроксиапатита / полиамида (n-HA / PA) конструкция для дефекта мыщелка, вызванного остэктомией угла нижней челюсти. Эстетический Пласт. Surg. 35 , 636–640 (2011).

      CAS Google Scholar

    • 252.

      Ан, Г., Ли, Дж. С., Юн, В. С., Шим, Дж. Х. и Ли, У. Л. Реконструкция альвеолы ​​расщелины с использованием трехмерного печатного биорезорбируемого каркаса с клетками костного мозга человека. J. Craniofac. Surg. 29 , 1880–1883 ​​(2018).

      Google Scholar

    • 253.

      Walsh, W. R. et al. Влияет ли место имплантации на врастание кости в пористые имплантаты, напечатанные на 3D-принтере? Spine J. 19 , 1885–1898 (2019).

      Google Scholar

    • 254.

      Jacome-Galarza, C.E. et al. Онтогенетическое происхождение, функциональное поддержание и генетическое спасение остеокластов. Nature 568 , 541–545 (2019).

      CAS Google Scholar

    • 255.

      Diesendruck, C.E. et al. Механическое гетеролитическое расстегивание низкотемпературного полимера. Nat. Chem. 6 , 623–628 (2014).

      CAS Google Scholar

    • 256.

      Lin, K. L. et al. Усиленная регенерация костной ткани при остеопорозе за счет биоактивной керамики на основе силиката кальция, замещенного стронцием. Биоматериалы 34 , 10028–10042 (2013).

      CAS Google Scholar

    • 257.

      Hayder, M. et al. Дендример на основе фосфора нацелен на воспаление и остеокластогенез при экспериментальном артрите. Sci. Пер. Med. 3 , 81ra35 (2011).

      Google Scholar

    • 258.

      Jin, X. et al. Самоадаптивные антибактериальные пористые имплантаты с устойчивым ответом на лечение инфицированных костных дефектов. Adv. Функц. Матер. 29 , 1807915 (2019).

      Google Scholar

    • 259.

      Li, J. et al. Уравновешивание конкуренции между бактериями и остеобластами посредством селективного физического прокола и биофункциональности наностержней ZnO / полидофамин / аргинин-глицин-аспарагиновая кислота-цистеин. ACS Nano 11 , 11250–11263 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 260.

      Zhao, H. et al. Противоопухолевый эффект наносфер гидроксиапатита: активация митохондриозависимого апоптоза и негативная регуляция пути фосфатидилинозитол-3-киназа / протеинкиназа B. ACS Nano 12 , 7838–7854 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 261.

      James, A. W. et al. Обзор клинических побочных эффектов костного морфогенетического белка-2. Tissue Eng. В 22 , 284–297 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 262.

      Чаудхури О. и др. Гидрогели с настраиваемой релаксацией стресса регулируют судьбу и активность стволовых клеток. Nat. Матер. 15 , 326–334 (2016). Эти исследователи разработали альгинатные гидрогели с разными свойствами релаксации напряжения, но схожей эластичностью. Они показали, что поведение гидрогеля по релаксации стресса регулирует остеогенную дифференцировку инкапсулированных МСК .

      CAS Google Scholar

    • 263.

      Уотсон, Б. М., Каспер, Ф. К., Энгель, П. С. и Микос, А. Г. Синтез и характеристика инъекционных, биоразлагаемых, фосфатсодержащих, химически сшиваемых термореактивных макромеров для инженерии костной ткани. Биомакромолекулы 15 , 1788–1796 (2014).

      CAS Google Scholar

    • 264.

      Watson, B.M. et al. Биоразлагаемые фосфатсодержащие макромеры с двойным гелеобразованием для клеточной доставки в инженерии костной ткани. Биоматериалы 67 , 286–296 (2015).

      CAS Google Scholar

    • 265.

      Бадо, Б. А., Комерфорд, М. П., Аракава, К. К., Шадиш, Дж. А. и ДеФорест, К. А. Разработаны модульные логические элементы из биоматериала для инициируемой окружающей средой терапевтической доставки. Nat. Chem. 10 , 251–258 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 266.

      Liu, W. et al. Поверхность из модифицированного цинком сульфированного полиэфирэфиркетона с иммуномодулирующей функцией для управления судьбой клеток и регенерацией костей. Adv. Sci. 5 , 1800749 (2018).

      Google Scholar

    • 267.

      Kim, C. S. et al. Определенный рисунок бороздок может эффективно индуцировать дифференцировку остеобластов. Adv. Функц. Матер. 27 , 1703569 (2017).

      Google Scholar

    • 268.

      Chrzanowski, W. et al. Нанобиохимический шрифт Брайля для клеток: регулирование ответов стволовых клеток с помощью бифункциональных поверхностей. Adv. Функц. Матер. 25 , 193–205 (2015).

      CAS Google Scholar

    • 269.

      Alakpa, E. V. et al. Топография перламутра обеспечивает более высокую степень кристалличности кости, чем химически индуцированный остеогенез. ACS Nano 11 , 6717–6727 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 270.

      Bencherif, S. A. et al. Формованные каркасы для инъекций с памятью формы. Proc. Natl Acad. Sci. США 109 , 19590–19595 (2012).

      CAS Google Scholar

    • 271.

      Gorgin Karaji, Z. et al. Аддитивно произведенный и поверхностный биофункциональный пористый нитинол. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 9 , 1293–1304 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 272.

      Задпур А.А. Мета-биоматериалы. Biomater. Sci. 8 , 18–38 (2019).

      Google Scholar

    • 273.

      Han, H.Y. et al. Шелковые биоматериалы, обладающие способностью к васкуляризации. Adv. Функц. Матер. 26 , 421–432 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 274.

      Цай, Л., Чен, Дж. Х., Рондиноне, А. Дж. И Ван, С. Ф. Инъекционные и биоразлагаемые наногибридные полимеры с одновременно повышенной жесткостью и ударной вязкостью для восстановления костей. Adv. Функц. Матер. 22 , 3181–3190 (2012).

      CAS Google Scholar

    • 275.

      Shen, X. F. et al. Последовательное и длительное высвобождение SDF-1 и BMP-2 из каркаса фиброин-наногидроксиапатит шелка для усиления регенерации кости. Биоматериалы 106 , 205–216 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 276.

      Quinlan, E. et al. Имитирующие гипоксию композитные каркасы из биоактивного стекла / гликозаминогликана коллагена для усиления ангиогенеза и восстановления костей. Биоматериалы 52 , 358–366 (2015).

      CAS Google Scholar

    • 277.

      Yang, Y. et al. Влияние площади распространения клеток на остеогенную приверженность и поддержание фенотипа мезенхимальных стволовых клеток. Sci. Отчетность 9 , 6891 (2019).

      Google Scholar

    • 278.

      Сео, Б. Б., Кох, Дж. Т. и Сонг, С. С. Настройка физических свойств и скорости высвобождения BMP-2 инъекционных гидрогелевых систем для оптимального эффекта регенерации костей. Биоматериалы 122 , 91–104 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 279.

      Дашням К. и др.Содействие ангиогенезу с помощью мезопористых микроносителей за счет синергетического действия доставленных иона кремния и VEGF. Биоматериалы 116 , 145–157 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 280.

      Spiller, K. L. et al. Последовательная доставка иммуномодулирующих цитокинов для облегчения перехода макрофагов с M1 на M2 и усиления васкуляризации костных каркасов. Биоматериалы 37 , 194–207 (2015).

      CAS Google Scholar

    • 281.

      Hao, J. et al. Доставка факторов множественного роста посредством иммобилизации векторов генной терапии. Adv. Матер. 28 , 3145–3151 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 282.

      Cui, Z. K. et al. Разработка и характеристика терапевтического нефосфолипидного липосомального наноносителя с остеоиндуктивными характеристиками, способствующими формированию кости. ACS Nano 11 , 8055–8063 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 283.

      Zeng, H.C. et al. Кластер микроРНК miR-23a способствует дифференцировке остеоцитов, регулируя передачу сигналов TGF-β в остеобластах. Nat. Commun. 8 , 15000 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 284.

      Ян, Л., Цанг, К. Ю., Тан, Х. К., Чан, Д.& Cheah, K. S. Гипертрофические хондроциты могут стать остеобластами и остеоцитами при формировании эндохондральной кости. Proc. Natl Acad. Sci. США 111 , 12097–12102 (2014).

      CAS Google Scholar

    • 285.

      Вольф Дж. Закон ремоделирования костей (Springer, 1986).

    • 286.

      Рафф К., Холт Б. и Тринкаус Э. Кто боится большого плохого Вольфа?: «Закон Вольфа» и функциональная адаптация костей. Am. J. Phys. Антрополь. 129 , 484–498 (2006).

      Google Scholar

    • 287.

      Shi, M. C. et al. Наносфера мезопористого кремнезема, легированная европием, как иммуномодулирующий агент остеогенеза / ангиогенеза. Биоматериалы 144 , 176–187 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 288.

      Dhand, C. et al. Биологическое сшивание in situ и минерализация коллагеновых каркасов электроспрядения для инженерии костной ткани. Биоматериалы 104 , 323–338 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 289.

      Damaraju, S. M. et al. Трехмерные пьезоэлектрические волокнистые каркасы избирательно способствуют дифференцировке мезенхимальных стволовых клеток. Биоматериалы 149 , 51–62 (2017).

      CAS Google Scholar

    • 290.

      Дейли, А. К., Питакко, П., Налти, Дж., Cunniffe, G. M. & Kelly, D. J. Напечатанные на 3D-принтере сети микроканалов для направления васкуляризации во время эндохондрального восстановления кости. Биоматериалы 162 , 34–46 (2018).

      CAS Google Scholar

    • 291.

      Vergroesen, PP, Kroeze, RJ, Helder, MN & Smit, TH. Использование поли (l-lactide- co -caprolactone) в качестве основы для жировых стволовых клеток в инженерии костной ткани: применение в модель спондилодеза. Macromol. Biosci. 11 , 722–730 (2011).

      CAS Google Scholar

    • 292.

      Боден, С. Д. Обзор биологии спондилодеза поясничного отдела позвоночника и принципы выбора заменителя костного трансплантата. Позвоночник 27 , S26 – S31 (2002).

      Google Scholar

    • 293.

      Джонсон, Э. О., Трупис, Т. и Сукакос, П. Н. Васкуляризованные костные трансплантаты с тканевой инженерией: фундаментальная наука и клиническое значение для травм и реконструктивной микрохирургии. Микрохирургия 31 , 176–182 (2011).

      Google Scholar

    • 294.

      Фрик, С. Л. в Скелетная травма Грина у детей (ред. Менсио, Г. А. и Свионтковски, М. Ф.) 1–15 (Elsevier Saunders, 2015).

    • 295.

      Thapa, M. & Pruthi, S. в Pediatric Radiology (ред. Reid, J., Lee, E., Paladin, A., Carrico, C. & Davros, W.) 273–277 (Oxford Univ. Press, 2014).

    • 296.

      Конит А.Дж., Лам Д.Т. и Альбертсон Р.С. Мышечная нагрузка как важный источник вариаций формы черепно-лицевого скелета. Бытие 57 , e23263 (2019).

      Google Scholar

    • 297.

      Кнезер, У., Шефер, Д. Дж., Поликандриотис, Э. и Хорх, Р. Э. Тканевая инженерия кости: точка зрения реконструктивного хирурга. J. Cell. Мол. Med. 10 , 7–19 (2006).

      CAS Google Scholar

    • 298.

      Nyberg, E. L. et al. Технологии 3D-печати для черепно-лицевой реабилитации, реконструкции и регенерации. Ann. Биомед. Англ. 45 , 45–57 (2017).

      Google Scholar

    • 299.

      Hollister, S.J. et al. Управление дизайном для клинического перевода модульных каркасов, напечатанных на 3D-принтере. Ann. Биомед. Англ. 43 , 774–786 (2015).

      Google Scholar

    • 300.

      О’Доннелл, Б.Т., Айвз, К.Дж., Мохиуддин, О.А. и Баннелл, Б.А. За пределами существующих ограничений, которые препятствуют широкому распространению подходов к тканевой инженерии и регенеративной медицине. Фронт. Bioeng. Biotechnol. 7 , 95 (2019).

      Google Scholar

    • 301.

      Уэббер, М.Дж., Хан, О. Ф., Сидлик, С. А., Танг, Б. К. и Лангер, Р. Перспектива клинического применения каркасов для тканевой инженерии. Ann. Биомед. Англ. 43 , 641–656 (2015).

      Google Scholar

    • 302.

      Morrison, R.J. et al. Нормативные требования при разработке и производстве имплантируемых медицинских устройств, напечатанных на 3D-принтере. Clin. Пер. Sci. 8 , 594–600 (2015).

      Google Scholar

    • 303.

      Ли, М. Х. и др. Соображения по поводу разработки продуктов тканевой инженерии и регенеративной медицины перед клиническими испытаниями в США. Tissue Eng. B 16 , 41–54 (2010).

      CAS Google Scholar

    • 304.

      Kang, H. M. et al. Дистанционный контроль внутриклеточного кальция с помощью нанотрансдукторов с повышением конверсии регулирует дифференцировку стволовых клеток in vivo. Adv. Функц. Матер. 28 , 1802642 (2018).

      Google Scholar

    • 305.

      Kallai, I. et al. Структурный анализ различных моделей регенерации костной ткани на основе микрокомпьютерной томографии. Nat. Protoc. 6 , 105–110 (2011).

      CAS Google Scholar

    • 306.

      Shah, S. R. et al. Составной дефект нижней челюсти кролика критического размера для оценки регенерации черепно-лицевой ткани. Nat.Protoc. 11 , 1989–2009 (2016).

      CAS Google Scholar

    • 307.

      Seeherman, H.J. et al. Химера BMP / активин A превосходит нативные BMP и вызывает восстановление костей у нечеловеческих приматов при доставке в композитном матриксе. Sci. Пер. Med. 11 , eaar4953 (2019).

      Google Scholar

    • 308.

      Bourgine, P.E. et al.Сконструированные внеклеточные матрицы как биоматериалы настраиваемого состава и функции. Adv. Функц. Матер. 27 , 1605486 (2017).

      Google Scholar

    • Материалы и дизайн

      Издатель: Elsevier

      Описание журнала

      Механизмы, машины и конструкции должны соответствовать все более строгим требованиям во время эксплуатации. Экономические и человеческие затраты на отказ во время обслуживания возлагают большую ответственность на тех, кто разрабатывает материалы, и на тех, кто выбирает и интегрирует материалы в окончательный технический проект.Важнейшей особенностью успешной разработки является выбор лучшего материала, основанный на осознании возможностей и возможностей, предоставляемых всеми материалами-кандидатами, в сочетании с дизайном, который в полной мере использует эти возможности. Материалы и дизайн, как следует из названия, публикуют документы, статьи и отчеты, которые описывают свойства материала, которые влияют на любой практический дизайн или контролируют его. Охватываются все типы материалов и все масштабы применения от микромашин до крупных структурных компонентов.Технический уровень - аспирантура, но не специалист: делается упор на развитие, а не на теорию. Статьи должны быть понятными и содержать информацию, полезную для профессионалов, работающих в областях, не относящихся к непосредственной теме статьи. Цель состоит в том, чтобы способствовать лучшему пониманию атрибутов и возможностей всех типов современных инженерных материалов.

      Дополнительные сведения

      Описание материалов Дизайн веб-сайта Тип документа 96769 Интернет-ресурс
      Указанный период полураспада 3,70
      Индекс непосредственности 1.07
      Eigenfactor 0,05
      Влияние статьи 0,83
      Веб-сайт http://www.sciencedirect.com/science/journal/02613069 33
      Прочие названия Технические материалы
      Печатный ISSN 0261-3069
      OCLC 6938118
      Тип материала Тип материала Журнал / Журнал / Газета, Интернет-ресурс

      Публикации в этом журнале

      В предыдущей статье авторы предложили материальное уравнение для нелинейных материалов наследственного типа.Это уравнение можно расширить, чтобы учесть влияние температуры. Модель способна описывать различные виды деформации, такие как монотонное растяжение при постоянной скорости нагружения, ползучесть и релаксацию. Описана процедура определения параметров. Были исследованы семь полимерных материалов. Было проведено сравнение расчетных и экспериментальных результатов для этих материалов и этих типов нагружения.

      Развернуть аннотацию

      В прошлом было сделано много ошибок при выборе лучших материалов для данной задачи.Таким образом, инструменты для людей, позволяющие оптимизировать выбор материалов, будут ценными активами, особенно когда область применения обширна, проблема сложна, диапазон рабочих условий или окружающая среда агрессивны. В этой статье описывается методология построения универсального селектора компьютерных материалов. Представлена ​​структура знаний, в которой выбор материалов и анализ отказов находятся на противоположных концах спектра характеристик материалов. Приведен пример выбора покрытия для морского применения.Помимо того, что этот инструмент представляет большую ценность для дизайнеров, он имеет значительный потенциал использования для общих информационных систем по материалам и компьютерных учебных модулей.

      Развернуть аннотацию

      Добавление 0,4 мас.% Серебра или кадмия к сплаву Al – 4% Cu – 0,3% Mg, который имеет высокое соотношение Cu: Mg, изменяет природу, морфологию и дисперсию осадков, образующихся с возрастом отверждение при средних температурах, например, 150–200 ° C. Испытания на усталость и ползучесть проводились на сплавах, выдержанных до максимальной прочности при 170 ° C.Прочность на растяжение сплавов, состаренных при 170 ° C, увеличивалась в следующем порядке: Al – 4% Cu, Al – 4% Cu – 0,3% Mg, Al – 4% Cu – 0,3% Mg – 0,4% Cd и Al – 4%. Cu – 0,3% Mg – 0,4% Ag. Несмотря на различия в их микроструктуре и свойствах при растяжении, усталостные характеристики сплавов остались относительно неизменными. Усталостные характеристики в каждом случае были одинаковыми, и у сплавов были одинаковые пределы выносливости. Основные различия наблюдались в характеристиках ползучести сплавов, испытанных на ползучесть при 150 ° C в условиях максимальной прочности, закаленных при старении при 170 ° C.Показатели ползучести сплавов увеличиваются в зависимости от их свойств при растяжении. Целью настоящей работы было обсуждение микроструктуры этих сплавов, деформированной усталостью и ползучестью.

      Расширить аннотацию

      В данной статье сообщается о влиянии температуры старения во время обработки искусственным старением (T6) литого Al– (4, 12, 20%) Si – 0,3% Mg на поведение при абразивном износе. Сплавы были приготовлены методом контролируемой плавки и литья. Литые сплавы подвергались упрочняющей обработке старением с последовательностью растворения, закалки и искусственного старения.Все сплавы растворяли при 510 ° C в течение 8 часов с последующей закалкой в ​​воде (30 ° C) и закалкой старением при 150, 170, 190, 210 и 230 ° C в течение 12 часов. Испытания на абразивный износ проводились на абразивной среде SiC класса 320 при нормальных нагрузках 5 и 10 Н. Было замечено, что содержание кремния и температура старения существенно влияют на износостойкость. Повышение температуры старения улучшает износостойкость. Заэвтектический сплав показал лучшую износостойкость, чем эвтектический сплав при идентичных условиях.Исследование оптической микроструктуры исследуемых сплавов показало, что литая дендритная структура разрушается помимо сфероидизации кристаллов эвтектического кремния после термообработки. Степень изменения структуры зависит от температуры старения. Для анализа механизма износа была проведена растровая электронная микроскопия (СЭМ) поверхности износа.

      Развернуть аннотацию

      Чтобы определить влияние различных термических обработок на микроструктуру и поведение стали на основе порошковой металлургии (ПМ) при сухом скольжении, распыленный порошок железа был смешан с 0.3% графита + 2% Ni. Смешанные порошки подвергали холодному прессованию при 700 МПа и спекали при 1200 ° C в течение 30 мин в атмосфере чистого газа Ar. Один из спеченных образцов был закален от 890 ° C, а затем отпущен при 200 ° C в течение 1 ч. Остальные спеченные образцы были отожжены при различных межкритических температурах термообработки 728 и 790 ° C и закалены в воде. Путем такой термообработки с межкритическим отжигом были получены образцы с различной объемной долей феррит + мартенсит. Испытания на износ были проведены на образцах, подвергнутых закалке + отпуску и подвергнутых межкритическому отжигу, в условиях сухого скольжения с использованием машины типа «палец-на-диске» при постоянной нагрузке и скорости, и результаты сравнивались с точки зрения микроструктуры, твердости и износостойкости.Было видно, что твердость и износостойкость образцов, подвергнутых межкритическому отжигу, выше, чем у образцов, подвергнутых закалке и отпуску.

      Раскрыть аннотацию

      В настоящем исследовании исследуется влияние 1,2-полибутадиена (1,2-ПБ) в качестве соагента на термопластичные вулканизаты (ТПВ) полипропилена (ПП) и сополимера этилена октена (ЭОС), отверждаемого пероксидом. Добавление пероксида в смесь PP / EOC приводит к сшиванию в фазе EOC и разрыву β-цепи в фазе PP. В результате конечные свойства в первую очередь определяются соотношением этих двух конкурирующих реакций.Пероксидная система с коагентом всегда является привлекательным и эффективным выбором, чтобы избежать разрыва β-цепи в PP, увеличить плотность сшивки в фазе EOC и вызвать межфазные реакции. В этой статье механические, морфологические, термические и реологические характеристики были изучены с особым акцентом на влияние концентрации 1,2-ПБ. Наилучший общий баланс механических свойств наблюдался при концентрации 1,2-PB 3 phr. Однако значения модуля и плотности сшивки постепенно увеличиваются в зависимости от концентрации соагента.Изменения в поведении смесей при плавлении и кристаллизации исследовали с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Анализы с помощью сканирующей электронной микрографии (SEM) были выполнены, чтобы понять размер частиц дисперсной фазы. Чтобы понять причину неудач, использовали фрактографию. Реологические свойства изучались при различных режимах сдвига: колебательный сдвиг и капиллярный реометр с регулируемой скоростью. Подробно обсуждались различные реологические наблюдения, такие как эффект Пейна, восстановление модуля и сравнение реологических результатов в колебательном и сдвиговом режимах.

      Расширить аннотацию

      Продолжающийся поиск алюминиевых отливок с улучшенными механическими свойствами для применения в автомобильной промышленности усилил интерес к сплавам алюминия и кремния. В сплавах Al – Si на свойства влияют форма и распределение частиц эвтектического кремния в матрице, а также интерметаллиды железа и фазы меди, которые образуются при затвердевании. Детальная микроструктура и свойства на растяжение нового экспериментального сплава после литья и термообработки, относящегося к литым почти эвтектическим сплавам Al – Si, были исследованы в зависимости от содержания Fe, Mn, Cu и Mg.Микроструктурные исследования проводили с использованием средств оптической микроскопии, анализа изображений и электронно-зондового микроанализа (EPMA), спектроскопии с дисперсией по длине волны (WDS). Также исследованы растягивающие свойства при искусственном старении в интервале температур 155–240 ° С в течение 5 ч. Результаты показывают, что объемная доля интерметаллидов Fe увеличивается с увеличением содержания железа или марганца. Компактные многоугольные или звездообразные частицы образуются, когда коэффициент осадка больше 2.1. Было обнаружено, что фаза Al2Cu почти полностью растворяется во время термообработки на раствор для всех исследованных сплавов, особенно тех, которые содержат высокие уровни Mg и Fe, в то время как фазы Al5Cu2Mg8Si6, шлам и фазы α-Fe сохраняются после термообработки на раствор. Фаза β-Al5 (Fe, Mn) Si частично растворялась в сплавах, модифицированных Sr, и ее растворение стало более выраженным после термообработки на раствор. При 0,5% Mn фаза β-Fe образуется, когда содержание Fe превышает 0,75%, в результате чего свойства при растяжении резко снижаются.Такие же результаты получаются, когда уровни как Fe, так и Mn повышаются выше 0,75% из-за образования осадка. С другой стороны, свойства при растяжении Cu-содержащих сплавов незначительно ухудшаются при высоких уровнях Mg в результате образования Al5Cu2Mg8Si6, который уменьшает количество свободного Mg, доступного для образования фазы Al2CuMg. Результаты также показывают, что для термообработанных сплавов пик старения достигается при 180 ° C, хотя наивысший показатель качества соответствует температуре старения 155 ° C для всех исследованных сплавов.Соответственно, 155 ° C можно считать оптимальным средством для старения. Это также согласуется с этим наблюдением, что показатель качества более чувствителен к изменениям пластичности при растяжении, чем прочности на разрыв.

      Раскрыть аннотацию

      В данной статье исследуется влияние обработки расплавом и добавления легирующих элементов на ударную вязкость литых и термообработанных почти эвтектических сплавов Al – 10,8% Si. Все более точное поведение при ударе обсуждается в контексте различения энергий инициирования и распространения, включая индекс пластичности, который представляет собой отношение энергии распространения к энергиям инициирования; Также обсуждается полная энергия как полезная мера.Подробности, касающиеся оценки свойств при растяжении, представлены в отдельной статье [Mohamed AMA, Samuel FH, Samuel AM, Doty HW. Влияние добавок на микроструктуру и свойства при растяжении почти эвтектического литейного сплава Al – 10,8% Si. Mater Des, в печати]. Концентрация элементов в сплавах изменялась до следующего диапазона: Fe 0,5–1 мас.%, Mn 0,5–1 мас.%, Cu 2,25–3,25 мас.%, Mg 0,3–0,5 мас.%, А ударная вязкость при искусственном старении в интервале температур 155–240 ° С в течение 5 ч.Результаты показывают, что морфология волокнистого Si в сплавах, модифицированных Sr, увеличивает ударную вязкость из-за его сильного влияния на возникновение трещин и сопротивление распространению трещин. Совместное добавление модификатора и измельчителя зерна приводит к увеличению ударной вязкости на 33% по сравнению с необработанным сплавом. В сплавах с высоким содержанием железа, таких как сплавы RF2 (~ 1% Fe, ~ 1% Mn) и RF4 (~ 1% Fe, ~ 0,5% Mn), добавление железа приводит к повышенному осаждению шлама или шлама. β-Fe тромбоциты соответственно; эти частицы также действуют как места зарождения трещин и заметно снижают ударные свойства.В сплавах, уже содержащих высокие уровни меди, таких как сплавы RC2 (∼3,25% Cu, ∼0,3% Mg) и RC5 (∼0,3,25% Cu, ∼0,5% Mg), повышение уровня меди значительно снижает ударные свойства. , ввиду того факта, что на поведение разрушения теперь в основном влияет фаза Al2Cu, а не частицы Si. Средняя скорость распространения трещин в образцах, испытанных на удар, показывает хорошую обратную зависимость от энергии удара. Таким образом, скорость распространения трещин может обеспечить качественную оценку энергии удара, ожидаемой для особых условий сплава.

      Расширить аннотацию

      Точечная сварка сопротивлением разнородных материалов обычно является более сложной задачей, чем сварка аналогичных материалов из-за различий в физических, химических и механических свойствах основных металлов. Влияние основных параметров сварки, влияющих на подвод тепла, таких как: В этом исследовании был исследован пиковый ток морфологии, микротвердости и несущей способности при растяжении разнородных сварных швов между аустенитной нержавеющей сталью AISI 316L и сталью без зазоров по стандарту DIN EN 10130-99 (класс 7114).Несмотря на то, что приемлемая прочность соединения была получена при пиковом сварочном токе 7 кА, оптимальные параметры сварки, обеспечивающие максимальную прочность соединения, были установлены при пиковом сварочном токе 9 кА, где сила электродов и время сварки поддерживаются постоянными при 6 бар и 17 циклах. , соответственно. Основная причина ослабления сварного шва определяется как область чрезмерного роста зерна в зоне термического влияния в случае стали марки 7114, не содержащей межузельных включений.

      Развернуть аннотацию

      Соединение разнородных материалов представляет все больший интерес для широкого спектра промышленных применений.В частности, автомобильная промышленность рассматривает соединение разнородных материалов как шлюз для внедрения легких материалов. В частности, введение деталей из алюминиевого сплава в стальной кузов автомобиля требует разработки надежных, эффективных и экономичных процессов соединения. Поскольку алюминий и сталь обладают разными физическими, механическими и металлургическими свойствами, идентификация надлежащих процессов и методов сварки может быть проблематичной. В этой работе инерционная сварка трением использовалась для создания соединений между алюминиевым сплавом 6061-T6 и сталью AISI 1018 с использованием различных параметров.Соединения оценивали механическими испытаниями и металлургическим анализом. Микроструктурный анализ проводился с использованием металлографии, испытания на микротвердость, сканирующей электронной микроскопии (SEM), энергодисперсионной спектроскопии (EDS), элементного рентгеновского картирования, сфокусированного ионного пучка (FIB) с помощью SEM сверхвысокого разрешения и просвечивающей электронной микроскопии (TEM) в TEM. и режимы STEM. Результаты этого анализа сначала показали, что может быть достигнута прочность соединений порядка 250 МПа. Кроме того, были обнаружены разрушения пластифицированного слоя на алюминиевой стороне соединения.Кроме того, линии связи характеризовались тонким слоем образовавшегося интерметаллида Al – Fe. Этот интерметаллический слой имеет среднюю толщину примерно 250 нм и по своему составу связан с фазами FeAl и Fe2Al5.

      Расширить аннотацию

      Целью данного исследования является исследование возможности соединения армированного Al2O3 композита из алюминиевого сплава со сталью SAE 1020 с помощью ротационной сварки трением. Композитный материал с металлической матрицей (КММ) на основе алюминия, содержащий 5, 10 и 15 об.% Частиц Al2O3 со средним размером частиц 30 и 60 мкм, был получен методом порошковой металлургии.Целостность соединений была исследована с помощью оптической и растровой электронной микроскопии, а оценка механических свойств включала испытания на микротвердость и сдвиг. Результаты показали, что композит Al / Al2O3 может быть соединен со сталью SAE 1020 сваркой трением. Однако было указано, что на качество соединения отрицательно влияет увеличение размера частиц и объемного процентного содержания оксидных частиц в MMC.

      Расширить аннотацию

      В данной статье используется метод конечных элементов для определения пластической деформации и скорости пластической деформации при обработке стали AISI 1045.Также была проведена валидация процесса с использованием литературных экспериментальных значений, чтобы проверить, близки ли полученные с помощью коммерческого программного обеспечения конечных элементов результаты к результатам, полученным в ходе литературных исследований. Сравнение показывает, что модуляцию конечных элементов можно использовать для определения либо пластической деформации, либо скорости пластической деформации, если особое внимание будет уделено аналитическим моделям. Наблюдалось влияние высокоскоростной обработки (HSM) на пластическую деформацию и скорость пластической деформации при резке стали AISI 1045.На основе моделирования можно сделать вывод, что и пластическая деформация, и скорость пластической деформации могут быть предсказаны с хорошей точностью при обработке с использованием модели FEM.

      Расширить аннотацию

      Приготовлены сплав Cu – 10Cr – 0,4Zr и композиты на его основе in situ. Исследованы эволюция микроструктуры и механические свойства композитов Cu – 10Cr – 0.4Zr in situ. Результаты показали, что добавление 0,4 мас.% Zr в композиты Cu – 10 мас.% Cr на месте привело к образованию меньшего размера дендритов Cr в литом состоянии, что привело к более тонким волокнам при более высоких степенях деформации.Предел прочности композитов Cu – 10Cr – 0.4Zr достигал 1089 МПа при степени вытяжки η = 6.2, а для Cu – 10Cr, приготовленных по той же методике, - всего 887 МПа. Повышение прочности композитов Cu – 10Cr – 0.4Zr in situ можно объяснить сочетанием упрочнения Холла – Петча близко расположенных нитей Cr, упрочняющего эффекта Zr и упрочненной матрицы Cu.

      Расширить аннотацию

      В этой статье исследуется поведение разрушения при растяжении композитов 2124Al – 10 об.% SiCp путем получения данных о разрушении из образцов на растяжение, а также из компактных образцов растяжения.Композиты были произведены методом литья под давлением. Для упрочнения матрицы и повышения пластичности образцы подвергали термообработке путем растворения и старения. Модифицированная модель собственных дефектов используется для оценки прочности на излом. Установлено, что оценки прочности на разрыв хорошо согласуются с результатами испытаний. Модифицированное соотношение между прочностью на надрез и собственной длиной дефекта будет полезно для точного прогнозирования прочности на растяжение композитных ламинатов с надрезом.

      Расширить аннотацию

      В данной статье делается попытка исследовать влияние микроструктурных изменений на поведение литых сплавов Al – 12Si и Al – 12Si – 3Cu при сухом скольжении путем измельчения зерна (Al – 1Ti – 3B), модификации (Al – 10Sr). и совместное действие обоих (Al – 1Ti – 3B + Al – 10Sr). Результаты показывают, что комбинированные литые сплавы Al – 12Si – 3Cu с измельченными зернами и модифицированными имеют микроструктуру, состоящую из равномерно распределенных зерен α-Al, эвтектики Al – кремния и мелких частиц CuAl2 в междендритной области.Эти сплавы показали лучшую износостойкость в литом состоянии по сравнению с тем же сплавом, подвергнутым только измельчению зерна или модификации. Повышенная износостойкость литых сплавов Al – 12Si – 3Cu связана с уменьшением размера зерна алюминия, равномерным распределением эвтектических Al – кремний и мелких частиц CuAl2 в междендритной области в результате комбинированного измельчения и модификации.

      Расширить аннотацию

      Нержавеющая сталь TCS представляет собой ферритную нержавеющую сталь с содержанием хрома 12 мас.% И содержанием 0.040 мас.% Ti и 0,096 мас.% Nb двойной стабилизации. В данной работе исследованы микроструктура и механические свойства нержавеющей стали TCS, нагретой до 600–1300 ° C в течение 10 мин с последующей закалкой в ​​воде. Результаты показывают увеличение как прочности на разрыв, так и твердости, в то время как пластичность и вязкость снизились из-за образования мартенситной фазы и укрупнения зерна. В неотапливаемой и нагретой нержавеющей стали TCS в основном присутствуют частицы двух видов: частицы с высоким содержанием титана размером 2–5 мкм; Частицы, богатые ниобием, размером 20–50 нм.

      Развернуть аннотацию

      Для эффективного процесса выбора материалов содержание и представление информации о материалах должны быть адаптированы к подходам и потребностям дизайнеров продукта. Этот документ направлен на определение этих подходов и потребностей посредством серии интервью с дизайнерами продуктов. Было обнаружено четыре потребности: потребность в сопоставимой информации, информация, связанная с проблемами продукта, информация на нескольких уровнях детализации и образцы материалов. Четыре эмпирических исследования были посвящены этим потребностям, чтобы оценить, как с ними справляются используемые в настоящее время источники информации.Стратегии, вытекающие из этих исследований, помогают сосредоточить усилия разработчиков информации на представлении подходящей информации о материалах дизайнерам продуктов.

      Развернуть аннотацию

      За последние тридцать лет горячее изостатическое прессование (ГИП) претерпело трансформацию из лабораторного эксперимента в широко распространенный промышленный процесс. В этой статье рассматриваются основные современные области применения в обработке порошков, уплотнении отливок и диффузионной сварке. Особое внимание будет уделено способности подбирать материалы и детали на заказ.Уникальные микро- и макроструктуры могут быть достигнуты благодаря сочетанию методов порошковой металлургии с возможностями горячего изостатического прессования. Примеры этого типа обсуждаются и включают композиты с металлической и керамической матрицей.

      Раскрыть аннотацию

      Исследовано влияние ультразвуковой вибрации на механические свойства и микроструктуру нержавеющей стали 1Х18Н9Ти. В горизонтальном направлении расплавленный сплав обрабатывают ультразвуком мощностью 400 Вт, 500 Вт, 600 Вт и 700 Вт соответственно.Результаты экспериментов показывают, что за счет ультразвуковой обработки можно добиться значительного улучшения механических свойств. Кроме того, под действием радиационной силы ультразвука длинная дендритная микроструктура разбивается на части. В частице, когда мощность ультразвука достигает 700 Вт, длинная дендритная микроструктура исчезает и трансформируется в равноосную. На основании экспериментальных результатов и теоретических выводов подтверждается, что радиационная сила, индуцированная ультразвуком, играет решающую роль в улучшении структуры.

      Расширить аннотацию

      Измельчение зерна и улучшение механических свойств алюминиевого сплава 2014 года было получено методом равноканального углового прессования (РКУП). Четко определенные границы зерен были получены в сплаве, обработанном РКУП, и может быть получено уменьшение размера зерна примерно на 94%. Испытания на растяжение после трех проходов РКУП показывают значительное увеличение предела текучести и предела прочности сплава с соответствующим увеличением относительного удлинения.В этом обработанном сплаве также наблюдалось значительное увеличение микротвердости. Результаты обработки алюминиевого сплава 2014 г., полученного методом РКУП, хорошо согласуются со стандартным соотношением Холла – Петча.

      Расширить аннотацию

      Чтобы понять фундаментальные усталостные характеристики сплава 2014 Al, были проведены усталостные испытания на изгиб при вращении с использованием материалов с исходной микроструктурой и четырьмя различными характеристиками микроструктуры, полученными термообработкой на твердый раствор при 410, 450, 480 и 510 ° C в течение 2 часов, затем закалка в холодной воде (при 15 ° C) с последующим старением при 190 ° C в течение 7 часов.Сканирующая электронная микроскопия и дифракция рентгеновских лучей были выполнены для характеристики структурных свойств, полученных в результате различных термических обработок. Результаты испытаний на усталость показали, что температура раствора очень сильно влияет на усталостную прочность. Усталостная прочность при 107 циклах сплава Al, полученного старением после обработки на твердый раствор при температуре 510 ° C, была улучшена примерно на 43% по сравнению с литым сплавом. Кроме того, изломанные образцы на усталость были исследованы с помощью сканирующей электронной микроскопии, чтобы уточнить точки зарождения разрушения.

      Развернуть аннотацию

      В этой статье рассматриваются результаты оптимизации процесса и механических испытаний, которые использовались для подтверждения возможности использования сварки трением с перемешиванием (FSW) для соединения стрингеров с обшивкой. Исследовано влияние технологических параметров на качество сварки 1,5-мм стрингеров 7075-Т6, соединенных внахлест на 2,3-миллиметровых обшивках 2024-Т3. Для определения оптимальных конструктивных решений были чередованы местоположения наступающей и отходящей стороны в конфигурации стыка. Также было исследовано влияние скорости перемещения и вращения на качество сварного шва и образование дефектов.Качество сварного шва оценивали с помощью оптической микроскопии и испытаний на изгиб. Было обнаружено, что: (i) увеличение скорости сварки или уменьшение скорости вращения привело к уменьшению размера зацепа и утонению верхней пластины, но не устранило их, (ii) двухпроходные сварные швы за счет перекрытия движущихся сторон значительно улучшили качество сварки за счет устранения дефекта зацепления, и (iii) изменение направления вращения на против часовой стрелки с помощью зонда с левой резьбой устранило дефект утонения верхнего листа.Впоследствии соединения внахлест FSW были изготовлены в оптимальных условиях и прошли обширную программу механических испытаний. Было изготовлено несколько конфигураций сборки, включая прерывистые и непрерывные сварные швы, а также однопроходные и двухпроходные сварные швы. Результаты, полученные для циклической усталости панелей FSW, сравниваются с клепаными соединениями внахлест идентичной геометрии. Также обсуждаются кривые S – N, поведение при изгибе, места отказов и характеристика дефектов. Было обнаружено, что: (i) прочность на разрыв соединений FSW приблизилась к пределу прочности основного материала, но со значительным снижением усталостной долговечности; (ii) места погружения и удаления зонда служили ключевыми местами зарождения трещин в образцах с прерывистым сварные швы и (iii) двухпроходные сварные швы с перекрывающимися передними сторонами показали выдающуюся усталостную долговечность и очень хорошие свойства при растяжении.Настоящая работа предоставила некоторые ценные сведения как о производстве, так и о применении FSW на стыках стрингера / обшивки внахлест.

      Расширить аннотацию

      Попытка соединения дуплексной нержавеющей стали (DSS) с углеродистой сталью (CS) была предпринята дуговой сваркой защищенным металлом электродами E2209 и E309. Было обнаружено, что твердость и ударная вязкость металла шва, полученного с использованием электродов E2209, лучше, чем у металла E309. Хотя общая коррозионная стойкость металла шва, полученного с использованием E309, была лучше в 1 М растворе NaCl, они показали более высокую восприимчивость к точечной коррозии в этой испытательной среде.Было обнаружено, что пассивация металла сварного шва с E2209 аналогична поведению основного материала из дуплексной нержавеющей стали (DSSBM) в 1 М растворе h3SO4; однако по стойкости к точечной коррозии в 1 М растворе NaCl оба металла шва уступали DSSBM. Хотя электроды E309 широко используются для изготовления разнородных сварных соединений, на основании наблюдений в текущей работе сделан вывод, что электрод E2209 является наиболее подходящим расходным материалом для соединения DSS с CS.

      Расширить аннотацию

      Из-за сложной трехмерной (3D) геометрии и конструкции инструментов массовому производству прецизионных цилиндрических конических зубчатых колес путем механической обработки или традиционной ковки на сегодняшний день препятствуют многочисленные препятствия.Холодная ротационная ковка, инновационный процесс инкрементальной штамповки металла, имеет большой потенциал для улучшения текущей ситуации благодаря своей гибкости и низкой нагрузке на инструмент. В настоящем исследовании на платформе DEFORM-3D разработана надежная трехмерная жестко-пластическая модель конечных элементов (КЭ) холодной вращательной штамповки цилиндрической конической шестерни из сплава 20CrMnTi. Чтобы гарантировать точность предложенной модели FE, была проведена серия экспериментов для определения механических свойств сплава 20CrMnTi и реальных условий трения, преобладающих на границе раздела штамп-заготовка.Используя эту модель FE, оптимизируется геометрия заготовки с целью достижения лучшего заполнения формы шестерни и более низких требований к нагрузке формования, а затем тщательно исследуется распределение различных переменных поля, таких как скорость потока и эффективная деформация. В целях проверки впоследствии были проведены эксперименты по холодной вращательной ковке прямозубых конических зубчатых колес из сплава 20CrMnTi. Хорошее согласие между экспериментальными результатами и результатами моделирования подтверждается сравнением формы зубчатого колеса после холодной ротационной штамповки и усилия осевой штамповки, что подтверждает используемую модель.

      Расширить аннотацию

      Реакция на модификацию сплавов Al – 20 мас.% Si была исследована при различных уровнях добавления Sr. Износостойкость сплавов Al – Si, модифицированных Sr, исследовали на возвратно-поступательной машине износа УМТ-3 в диапазоне нормальных нагрузок 2, 5, 8 Н при частоте 50 Гц. Изношенную морфологию поверхности износа исследовали с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Результаты показывают, что первичный Si и междендритная эвтектическая матрица, очевидно, изменяются после модификации Sr.Коэффициент трения сильно меняется при низкой нагрузке и незаметно срабатывает при большой нагрузке. Кроме того, коэффициенты трения немодифицированных сплавов уменьшаются с увеличением нагрузки, но коэффициенты трения модифицированных сплавов увеличиваются, когда уровень добавления Sr превышает 0,04 мас.%. Объемы износа сплавов Al – Si обратно пропорциональны твердости. Характеристики износа оптимальны в диапазоне 0,04–0,06 мас.% Sr. Адгезионный износ является основным механизмом для немодифицированных сплавов, тогда как абразивный износ характерен для модифицированных сплавов.

      Раскрыть аннотацию

      В этом экспериментальном исследовании изучается влияние криогенной обработки на поведение при растяжении арматурных сталей En 52 и 21-4N при комнатной и повышенных температурах. Материалы подвергаются неглубокой криогенной обработке (SCT) при 193 K и глубокой криогенной обработке (DCT) при 85 K, и их поведение при растяжении сравнивается с характеристиками традиционной термообработки (CHT). Испытание на высокотемпературное растяжение проводится при 673 K (400 ° C) и 923 K (650 ° C) для клапанных сталей En 52 и 21-4N соответственно.Предел прочности на разрыв образцов En 52 и 21-4N DCT показывает увеличение на 7,87% и 6,76% соответственно по сравнению с образцами CHT, испытанными при повышенной температуре. Средний предел текучести образцов En 52 DCT на 11% выше, чем у образцов CHT, при испытании при комнатной и повышенных температурах. Глубокая криогенная обработка, проведенная в оптимизированных условиях, показывает улучшение прочности на разрыв для клапанной стали En 52 на 7,84% и улучшение на 11,87% для клапанной стали 21-4N по сравнению с прочностью образцов без криогенной обработки.Сканирующий электронный микроскопический анализ поверхности излома указывает на наличие ямок и слияния микропустот на гранях зерен и границах раздела криообработанных образцов. Поверхность излома глубоко криообработанного образца клапанной стали 21-4Н показывает полную межкристаллитную трещину с глубокими вторичными трещинами между зернами. При сравнении результатов относительного удлинения криообработанные образцы показывают меньшее снижение удлинения, чем образцы CHT.Сделан вывод, что выделение мелкодисперсного вторичного карбида в результате криогенной обработки является причиной повышения прочности и уменьшения удлинения.

      Расширить аннотацию

      Было исследовано влияние дробеструйного и лазерного упрочнения на механические свойства алюминиевого сплава 2195, сваренного трением с перемешиванием, при повышенных и криогенных температурах. Свойства при растяжении оценивались в различных областях сварного шва с использованием системы корреляции цифровых изображений (DIC) и образцов для испытаний на мини-растяжение.Поверхностные и сквозные остаточные напряжения были также получены с помощью дифракции рентгеновских лучей и контурного метода. Образцы, обработанные с помощью лазерного упрочнения, показали превосходные механические свойства как при повышенных, так и при криогенных температурах. Кроме того, метод дифрактометрии Кикучи с обратным рассеянием электронов (EBSD) показал уменьшение размера зерна поверхности для образцов, подвергнутых лазерной закалке, по сравнению с состоянием после сварки.

      Раскрыть аннотацию

      Сплавы Al – Li характеризуются сильной анизотропией.2198 листов Al – Li были соединены сваркой трением с перемешиванием (FSW) в параллельном и ортогональном направлении относительно прокатываемого. Микроструктура материала и различные фазы были индивидуализированы посредством наблюдений с помощью ПЭМ на различных участках полученных соединений; кроме того, механические свойства были оценены посредством испытаний на растяжение и усталость при комнатной температуре; усталостные испытания проводились в осевом режиме управления с R = σmin / σmax = 0,33 для различных режимов сварки.Зарождение и распространение трещин в зоне сварки также изучалось с помощью анализа термоупругих напряжений (TSA) во время испытаний на циклическую усталость с использованием образцов с одной кромкой с надрезом. Термоупругие данные использовались для измерения главных напряжений и главных деформаций на поверхности образцов вокруг вершины трещины в зависимости от скорости роста; все результаты были подтверждены с использованием анализа конечных элементов (МКЭ) для моделирования развития трещины.

      Развернуть аннотацию

      Описан процесс и механизм эффекта памяти формы (SME) сплава с памятью формы (SMA).Кроме того, были обсуждены некоторые интеллектуальные гибридные композиты, в которых SMA сочетается с другими конструкционными или функциональными материалами.

      Расширить аннотацию

      В данной работе мы сосредоточимся на влиянии остаточных напряжений на параметры отжига и поведение разрушения в высокотемпературных изоляционных покрытиях ZrO2 на сверхпроводящих лентах Ag / Bi-2212 с использованием метода конечных элементов. Высокотемпературные изоляционные керамические покрытия на основе ZrO2 были получены на сверхпроводящих лентах Bi-2212 в оболочке из Ag и Ag / AgMg с помощью золь-гелевой технологии катушки с катушкой для магнитной технологии.Полученные образцы были охарактеризованы с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM). Эти покрытия подвергаются термической нагрузке при нескольких режимах отжига. Остаточные напряжения в покрытиях толщиной 8 мкм, а также изменения во время термоциклирования моделировались методом конечных элементов (МКЭ). Было обнаружено, что значения напряжения сдвига покрытий ZrO2 на границе раздела были очень низкими, а максимальное напряжение сдвига составляло 47 Па для покрытий толщиной 8 мкм. Было определено, что наибольшая интенсивность трещин составила 1.09 × 10-4 МН м-3/2, и интенсивность разрушения уменьшалась в зависимости от расстояния от начальной трещины.

      Развернуть аннотацию

      Высокотемпературные изоляционные керамические покрытия на основе ZrO2 были получены на сверхпроводящих лентах Bi-2212 с оболочкой из Ag или AgMg с помощью золь-гелевой технологии катушки с катушкой для магнитной технологии. Эти покрытия подвергаются термическим нагрузкам в условиях отжига. Остаточные напряжения покрытий разной толщины, а также изменения во время термоциклирования моделировались методом конечных элементов (МКЭ).Он служит для создания модельных материалов, на которых проводятся исследования свойств, чтобы лучше понять свойства материала, производимого промышленным способом. Результаты показали, что остаточное напряжение было самым низким для покрытий толщиной 1 мкм по сравнению с покрытиями толщиной 2 и 3 мкм, а остаточные напряжения увеличивались с увеличением толщины покрытия.

      Расширить аннотацию

      Целью данной работы является исследование изменения температуры, микроструктуры и механических свойств соединения при сварке трением с перемешиванием толстого алюминиевого сплава 2219-О с стыковым соединением.Различные типы схем термопар были разработаны для измерения изменений температуры во время вставки инструмента и стабильных сварочных процессов. Наблюдались динамические рекристаллизованные структуры в зоне ядра сварного шва (WNZ), и различные размеры зерна были представлены по толщине. Результаты испытаний на растяжение показали, что прочность на разрыв (σb) и предел текучести (σ0,2) соединений увеличивались, а удлинение (δ) соединений уменьшалось с увеличением скорости вращения инструмента. Верхняя часть стыка имела самые высокие механические свойства.Большинство отказов представляли собой вязкие трещины в соединениях. Микротвердость по Виккерсу измеряли по верхнему, среднему и нижнему краю соединения, а также по толщине в WNZ. Результат показал, что микротвердость разных зон существенно различалась.

      Расширить аннотацию

      Проектирование жизненного цикла направлено на максимальное увеличение ценности жизненного цикла продукта на ранних этапах проектирования при минимизации затрат и воздействия на окружающую среду. В этой статье основное внимание уделяется выводу продукции из эксплуатации и расширенному планированию вторичной переработки материалов.Дизайн для вывода продукта из эксплуатации (DFPR) применяется к стратегиям вывода из эксплуатации, то есть к намерениям разработчиков по разборке продукта и повторной обработке узлов и компонентов. Этот метод сочетает в себе количественные формулы расчета стоимости и качественные рекомендации для определения осуществимости и рентабельности пенсионного плана кандидата. Анализ жизненного цикла материалов (MLCA) обращается к важным знаниям, используемым DFPR, то есть к оценке остаточной стоимости материала при переработке в соответствии с определенным сценарием. Для пластиковых компонентов мы разрабатываем стандарт для оценки остаточной механической прочности материалов, переработанных из различных историй продукции, и оценки необходимых процессов для устранения разрушения.Этот стандарт в сочетании с другой информацией о совместимости материалов и знаниями о разборке делает DFPR жизнеспособным инструментом для проектирования на протяжении всего жизненного цикла. В документе показан прототип нашего компьютерного инструмента для DFPR на примере компьютерной индустрии.

      Расширить аннотацию

      Фреттинг-износ часто встречается в дорожках качения подшипников качения и приводит к повышенному шуму и вибрации всего оборудования. Исследования фреттинг-износа проводились на закаленной и отпущенной стали En 24 в исходном состоянии и на закаленной и отпущенной подшипниковой стали En 31.Испытания проводились при различных нормальных нагрузках в сухих условиях без смазки. Коэффициент трения зависит от условий контакта, будь то сильное скольжение или прерывистое скольжение. Твердость оказывает лишь незначительное влияние на улучшение сопротивления истиранию.

      Расширить аннотацию

      В данной статье представлены и обсуждаются результаты исследования влияния температуры испытаний на многоцикловые усталостные свойства и характеристики разрушения алюминиевого сплава 2524. Образцы сплава в состоянии T351 подвергались циклической деформации в диапазоне амплитуд напряжений при криогенных, окружающих и повышенных температурах.Было обнаружено, что повышение температуры испытания оказывает отрицательное влияние на циклическую усталостную долговечность образцов, взятых как при продольной, так и при поперечной ориентации деформируемой пластины. При заданной температуре испытания режим макроскопического разрушения был по существу идентичным, независимо от ориентации испытательного образца по отношению к деформируемой прокатной плите. Механизмы, регулирующие многоцикловую усталостную долговечность, циклическую деформацию и характеристики разрушения, обсуждаются в свете взаимно взаимодействующих влияний величины приложенного напряжения, температуры испытания, внутренних микроструктурных эффектов и характеристик деформации матрицы.

      Раскрыть аннотацию

      Целью настоящего исследования является изучение механических свойств композитов цинк-алюминиевый сплав / графитовые частицы ZA-27, содержащих частицы графита размером 100–150 мкм и содержанием от 0% до 5% по весу. Использовался «вихревой метод» производства, при котором частицы графита выливались в вихрь, создаваемый перемешиванием расплавленного металла с помощью механической мешалки. Результаты этого исследования показали, что по мере увеличения состава графита наблюдалось значительное монотонное увеличение пластичности, предела прочности на растяжение (UTS), прочности на сжатие и модуля Юнга композита, в то время как наблюдалось значительное монотонное снижение твердости материала. .В статье предпринята попытка объяснить эти явления.

      Расширить аннотацию

      Целью настоящего исследования является изучение влияния искусственного старения на твердость литых композитов цинк-алюминиевый сплав / графитовые частицы ZA-27, содержащих частицы графита размером 90–150 мкм и содержанием от 0%. до 5% по весу. Характеристики упрочнения при старении неармированного сплава ЗА-27, а также композитных материалов, армированных графитом, определяли с помощью измерений твердости.Температуры старения составляли 75 ° C, 100 ° C и 125 ° C при продолжительности старения 6, 12 и 18 часов соответственно. Результаты показывают, что для любого конкретного содержания графита и температуры старения твердость, по-видимому, монотонно увеличивается со временем старения, хотя, вероятно, имеет тенденцию к асимптотическому значению. Для не состаренных композитов содержание графита играет значительную роль в определении значений их твердости, тогда как для всех состаренных композитов влияние содержания графита на твердость не столь заметно.

      Раскрыть аннотацию

      В данной статье представлено исследование износостойкости литых матричных композитов из сплава ZA-27. Были испытаны неармированная матрица и композиты, содержащие 1%, 3% и 5% по весу частиц графита. Испытания на износ при скольжении проводились с использованием нагрузок износа 3, 4 и 5 кг f (29,43, 39,24 и 49,05 Н соответственно) и скоростей вращения при испытании на износ 200, 260 и 320 об / мин (т.е. тангенциальных скоростей скольжения 1,25, 1,63 и 2,00 мс. −1 соответственно), используя устройство для испытания на износ при скольжении «палец на диске» в сухих (без смазки) условиях.Результаты испытаний на износ показали, что скорость износа снижается с увеличением содержания графита. Износостойкость наиболее значительно улучшилась при низком содержании графита. Также было обнаружено, что скорость износа увеличивается с увеличением нагрузки износа и уменьшается с увеличением скорости износа. В данной статье предпринята попытка объяснить эти явления с точки зрения процесса размазывания графита при скольжении.

      Расширить аннотацию

      Целью данной статьи является изучение влияния армирования коротким стекловолокном на механические свойства литых композитов из цинкового сплава ZA-27, содержащих стекловолокно с содержанием от 0% до 5% по весу.Композиты были изготовлены с использованием метода «компаундирования», при котором короткие стекловолокна вводились в вихрь, созданный в расплавленном сплаве, через крыльчатку, вращающуюся со скоростью 500 об / мин. Расплавленную массу тщательно перемешивали, разливали в постоянные формы и отливали под давлением. Результаты этого исследования показали, что по мере увеличения состава стекловолокна наблюдалось значительное увеличение предела прочности на разрыв (UTS), твердости и модуля Юнга, что сопровождалось снижением его пластичности и ударной вязкости.В этой статье сделана попытка объяснить эти явления.

      Раскрыть аннотацию

      В данной статье описывается исследование механических свойств композитных частиц цинк-алюминиевого сплава ZA-27 в виде литых и термообработанных частиц, содержащих частицы карбида кремния (SiC) размером 100–150 мкм и содержанием от 0%. до 5% по весу. Использовался «вихревой метод» производства, при котором частицы SiC вливались в вихрь, создаваемый перемешиванием расплавленного металла с помощью механической мешалки.Последующую гомогенизирующую термообработку проводили при 320 ° C в течение 1, 2, 3 и 4 часов соответственно. Результаты этого исследования показали, что по мере увеличения состава SiC наблюдалось значительное увеличение предела прочности при растяжении (UTS) и твердости композита, что сопровождалось снижением его пластичности и ударной вязкости. Было обнаружено, что термическая обработка значительно улучшает пластичность и ударную вязкость композита, но вызывает снижение его UTS и твердости.В статье предпринята попытка объяснить эти явления.

      Развернуть аннотацию

      Зола уноса угля вызывает эрозионный износ оборудования на теплоэлектростанциях. В данной статье исследуются покрытия, нанесенные термическим напылением, полученные из высокоскоростного кислородного топлива (HVOF), для улучшения характеристик материала в таких условиях. Три различных напыленных покрытия HVOF (WC – 12Co, Cr3C2 – NiCr и WC – CrC – Ni) были испытаны при эрозии при высокой температуре (∼310 ° C) с помощью устройства, имитирующего реальные условия.Летучая зола использовалась как эрозионный материал. Результаты показали, что в условиях этих испытаний покрытие WC – 12Co изнашивается примерно в 18 раз меньше, чем чистая сталь SAE 1020.

      Развернуть аннотацию

      Параметры сварки трением с перемешиванием были скорректированы для достижения бездефектного соединения внахлест разнородных материалов CP-Ti с нержавеющей сталью 304. Титан как более мягкий материал был выбран для верхней части ноутбука. Было обнаружено, что зона совместного перемешивания состоит из двух основных областей; преобладающие мелкие динамически перекристаллизованные зерна титана в верхней области и небольшая микроструктура композитного типа из фрагментов нержавеющей стали 304 в матрице тонких динамически перекристаллизованных зерен титана в нижней области.Зона перемешивания была отделена от стороны из нержавеющей стали 304 промежуточным слоем кристаллической структуры на основе TiFe. Совместная прочность на сдвиг была измерена; была достигнута максимальная разрушающая нагрузка ~ 73% от нагрузки CP-Ti. Это было связано с возникновением трещин на стыке интерметаллических соединений. Величина разрушающей нагрузки изготовленных соединений зависит от толщины интерметаллической границы раздела.

      Развернуть аннотацию

      В этом исследовании использовались искусственная нейронная сеть (ИНС) и генетический алгоритм для получения относительно высокого напряжения течения в испытаниях на сжатие для нержавеющей стали 304.Холодное и теплое сжатие осуществляли в диапазоне температур от 20 до 600 ° C, скорости деформации от 0,001 до 100 S − 1 и диапазоне деформации от 0,1 до 0,5. Оптимальные условия для каждого случая были получены экспериментально и оценены с помощью модели ИНС. Модель ИНС использовалась как функция приспособленности для генетического алгоритма. Результаты показали, что этот комбинированный алгоритм предлагает эффективное условие для нержавеющей стали 304, которое позволяет избежать локализации потока, динамического деформационного старения, адиабатической деформации сдвига и образования пустот.

      Расширить аннотацию

      Целью данной работы было определение наиболее подходящих режимов резания и параметров резания при обработке нержавеющих сталей AISI 304 с учетом качества технологического процесса. Для определения наилучших параметров резания при обработке нержавеющих сталей образцы, которые были подготовлены для использования в эксперименте, длиной 200 мм и диаметром 30 мм были обработаны на токарном центре с ЧПУ. Каждая часть образцов была обработана на длину 150 мм с глубиной резания 2.5 мм. Токарные испытания проводились с тремя различными скоростями подачи (0,2, 0,25, 0,3 мм / об) при каждой скорости резания: 120, 135, 150, 165, 180 м / мин. Во время экспериментов звуки процесса записывались компьютером с микрофоном. Наилучшие скорость резания и скорость подачи определялись в зависимости от износа по задней поверхности, нароста кромки, формы стружки, шероховатости поверхности обработанных образцов и потребляемой мощности станком. Сравнивались идеальные параметры резки и полученные звуки процесса резки. Таким образом можно было определить лучшие параметры резки в зависимости от звука.Наконец, скорость резания 165 м / мин и скорость подачи 0,25 мм / об дали лучшие результаты, и анализ шума процесса подтвердил эти значения.

      Расширить аннотацию

      Целью данного исследования является экспериментальное исследование свойств поверхности раздела в терминах скорости вращения в сваренной трением легированной стали AISI 304L и AISI 4340. Сварка трением проводилась с пятью различными скоростями вращения с использованием машины для сварки трением с прямым приводом. Давление трения, давление ковки, время трения и время ковки фиксированы.Целостность соединений исследовали с помощью сканирующей электронной микроскопии, а оценка механических свойств включала испытания на микротвердость и растяжение. Результаты экспериментов показали, что толщина зоны полной пластической деформации (FPDZ), образующейся на границе раздела, уменьшается в результате увеличения массы, отбрасываемой со сварочной границы с увеличением скорости вращения. Было также замечено, что ширина FPDZ имеет важное влияние на предел прочности на разрыв образцов, сваренных трением, и предел прочности увеличивается с увеличением скорости вращения.

      Расширить аннотацию

      Аустенитная нержавеющая сталь 304L благодаря своим превосходным механическим и коррозионным свойствам широко используется в промышленности. Точечная сварка сопротивлением наиболее широко используется в качестве процесса соединения листовых материалов. Влияние основных параметров сварки, влияющих на подвод тепла, таких как: пиковый ток сварного шва, от качества сварки, например; Для материалов 304L, сваренных точечной сваркой сопротивлением, были определены внешний вид поверхности, размер сварных швов, проплавление, внутренние неоднородности сварного шва, прочность и пластичность.Также было детально исследовано влияние различных условий сварки на качество контактной точечной сварки нержавеющей стали 304L. Таким образом, микроструктура, микротвердость и несущая способность сварных материалов при растяжении и сдвиге определялись для всех условий. Оптимальное качество сварки было получено при использовании пикового сварочного тока 9 кА в атмосфере азота.

      Расширить аннотацию

      В данной работе мы сосредоточимся на влиянии остаточных напряжений на параметры отжига и поведение разрушения в высокотемпературных изоляционных покрытиях ZrO2 на сверхпроводящих лентах Ag / Bi-2212 с использованием метода конечных элементов.Высокотемпературные изоляционные керамические покрытия на основе ZrO2 были получены на сверхпроводящих лентах Bi-2212 в оболочке из Ag и Ag / AgMg с помощью золь-гелевой технологии катушки с катушкой для магнитной технологии. Полученные образцы были охарактеризованы с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM). Эти покрытия подвергаются термической нагрузке при нескольких режимах отжига. Остаточные напряжения в покрытиях толщиной 8 мкм, а также изменения во время термоциклирования моделировались методом конечных элементов (МКЭ). Было обнаружено, что значения напряжения сдвига покрытий ZrO2 на границе раздела были очень низкими, а максимальное напряжение сдвига составляло 47 Па для покрытий толщиной 8 мкм.Было определено, что самая высокая интенсивность разрушения составляла 1,09 × 10-4 МН м-3/2, а интенсивность разрушения уменьшалась в зависимости от расстояния от начальной трещины.

      Развернуть аннотацию

      Высокотемпературные изоляционные керамические покрытия на основе ZrO2 были получены на сверхпроводящих лентах Bi-2212 с оболочкой из Ag или AgMg с помощью золь-гелевой технологии катушки с катушкой для магнитной технологии. Эти покрытия подвергаются термическим нагрузкам в условиях отжига. Остаточные напряжения покрытий разной толщины, а также изменения во время термоциклирования моделировались методом конечных элементов (МКЭ).Он служит для создания модельных материалов, на которых проводятся исследования свойств, чтобы лучше понять свойства материала, производимого промышленным способом. Результаты показали, что остаточное напряжение было самым низким для покрытий толщиной 1 мкм по сравнению с покрытиями толщиной 2 и 3 мкм, а остаточные напряжения увеличивались с увеличением толщины покрытия.

      Расширить аннотацию

      Целью данной работы является исследование изменения температуры, микроструктуры и механических свойств соединения при сварке трением с перемешиванием толстого алюминиевого сплава 2219-О с стыковым соединением.Различные типы схем термопар были разработаны для измерения изменений температуры во время вставки инструмента и стабильных сварочных процессов. Наблюдались динамические рекристаллизованные структуры в зоне ядра сварного шва (WNZ), и различные размеры зерна были представлены по толщине. Результаты испытаний на растяжение показали, что прочность на разрыв (σb) и предел текучести (σ0,2) соединений увеличивались, а удлинение (δ) соединений уменьшалось с увеличением скорости вращения инструмента. Верхняя часть стыка имела самые высокие механические свойства.Большинство отказов представляли собой вязкие трещины в соединениях. Микротвердость по Виккерсу измеряли по верхнему, среднему и нижнему краю соединения, а также по толщине в WNZ. Результат показал, что микротвердость разных зон существенно различалась.

      Расширить аннотацию

      Проектирование жизненного цикла направлено на максимальное увеличение ценности жизненного цикла продукта на ранних этапах проектирования при минимизации затрат и воздействия на окружающую среду. В этой статье основное внимание уделяется выводу продукции из эксплуатации и расширенному планированию вторичной переработки материалов.Дизайн для вывода продукта из эксплуатации (DFPR) применяется к стратегиям вывода из эксплуатации, то есть к намерениям разработчиков по разборке продукта и повторной обработке узлов и компонентов. Этот метод сочетает в себе количественные формулы расчета стоимости и качественные рекомендации для определения осуществимости и рентабельности пенсионного плана кандидата. Анализ жизненного цикла материалов (MLCA) обращается к важным знаниям, используемым DFPR, то есть к оценке остаточной стоимости материала при переработке в соответствии с определенным сценарием. Для пластиковых компонентов мы разрабатываем стандарт для оценки остаточной механической прочности материалов, переработанных из различных историй продукции, и оценки необходимых процессов для устранения разрушения.Этот стандарт в сочетании с другой информацией о совместимости материалов и знаниями о разборке делает DFPR жизнеспособным инструментом для проектирования на протяжении всего жизненного цикла. В документе показан прототип нашего компьютерного инструмента для DFPR на примере компьютерной индустрии.

      Развернуть аннотацию

      Данные предоставлены только для информационных целей. Несмотря на тщательный сбор, точность не может быть гарантирована.

      Повторное внедрение материалов для устойчивого дизайна: процесс проектирования и Edu

      Эта книга раскрывает системные проблемы в мире дизайна, дисциплины, непосредственно связанной с текущим экологическим кризисом и социальным бесправием.Наша нынешняя материальная экология угрожает равновесию, которое делает возможной жизнь на этой планете, и глубокие размышления в этой книге вселяют надежду в дисциплину и практику. Дизайн-образование требует столь необходимого обновления экологических ценностей, в дополнение к новым цифровым инструментам для дизайна, чтобы достичь цели - взращивать все живое на этой планете, а не только человека, а это означает изменение нашей материальной экологии ». - Томас Диез Ладера, директор Fab Lab Barcelona и магистр дизайна для Emergent Futures в IAAC

      «Дизайн движется со временем.Последние 150 лет были свидетелями движения искусств и ремесел, ар-нуво, ар-деко, баухауса, поп-музыки, модернизма, постмодернизма и многих других. Каждый из них повлиял на дизайн и архитектуру продукта. И у каждого был выбранный набор материалов - дерево, кожа, металлы, керамика, стекло, бетон, пластик - которые сформировали ощущение и ощущение объекта, созданного с их помощью.

      Цифровой век предоставил беспрецедентный доступ к информации и инструментам моделирования. Сейчас вокруг них сосредоточено много преподавателей инженерного дела и дизайна.Этот значительно расширенный горизонт стимулирует инновации, но его явный масштаб имеет тенденцию затуманивать тесные отношения, которые дизайнеры в прошлом поддерживали со своими материалами, заменяя близость с немногими мимолетным знакомством со многими.

      Эта книга - тревожный сигнал, призыв к педагогам вернуть близость к материалам в центральную роль в процессе проектирования и обучения. Это своевременно: текущая забота о благополучии нынешнего и будущих поколений требует, чтобы материалы выбирались таким образом, чтобы лучше информировать об экологических последствиях их использования, чем в настоящее время.А на человеческом уровне материалы продуктов, которые нас окружают, при правильном выборе, приносят эстетическое удовлетворение, улучшающее жизнь ». - Майк Эшби, заслуженный профессор материаловедения, Кембриджский университет, Великобритания

      «Эту книгу необходимо прочитать всем, кто интересуется тем, как материальность может быть возвращена в центр дизайнерского образования» - Марк Миодовник, директор Института создания, Университетский колледж Лондона, Великобритания

      материалов по дизайну | NIST

      Эта информация может оказаться чрезвычайно полезной для других людей во всем мире, которые стремятся использовать графен в производстве.MGI использует искусственный интеллект (AI), чтобы помочь исследователям открывать приложения, использующие новые свойства этих материалов.

      Хотя многие люди думают, что ИИ - это сила, стоящая за роботами-пылесосами и другими предметами домашнего обихода, искусственный интеллект в широком смысле относится ко всему, что делают машины, что когда-то делалось только людьми. Машинное обучение, которое является подмножеством ИИ, - это процесс, который ищет закономерности в наборах данных и использует их для прогнозирования или классификации того, что является важным, а что нет.Обучение происходит, когда вычислительный подход совершенствуется методом проб и ошибок.

      Когда-то это казалось научной фантастикой, но в последнее время машинное обучение превратилось в обширную область реальных исследований, поскольку исследователи стали лучше разбираться в правильных способах применения ИИ для решения реальных проблем.

      «Когда вы хотите разработать материал, у вас есть много вариантов», - объясняет Бегум Гулсой, заместитель директора Центра иерархического дизайна материалов (CHiMaD), чикагского центра передового опыта для продвинутых специалистов, спонсируемого NIST. Материаловедение основано в 2014 году.«Это похоже на попытку найти микроскопическую точку в большом ящике. Что вы пытаетесь сделать, так это сделать обоснованные предположения, которые приблизят вас к ответу, так что поиск становится намного меньше. Искусственный интеллект и машинное обучение могут направлять процесс проектирования, приближая нас к тем моментам, которые мы ищем. Как только мы поэкспериментируем, мы сможем работать с гораздо большей точностью, чем в противном случае ».

      CHiMaD объединяет широкий круг промышленных партнеров и консультантов для достижения целей MGI, включая компании, занимающиеся проектированием конструкций, полупроводниками, программным обеспечением и ИТ-услугами, химическим машиностроением и даже изготовлением конфет.Центр особенно заинтересован в обмене опытом и обучении студентов дизайну материалов и принципам MGI, которые они впоследствии могут использовать в промышленных или академических условиях. На сегодняшний день центр работал с более чем 300 студентами, выпускниками и докторантами, исследователями и профессионалами, обучая их ценности изучения новых материалов и обмена полученными знаниями с другими как в государственном, так и в частном секторах для продвижения всего поле материалов на будущее.

      «Многие компании ценят возможность разрабатывать материалы, которые говорят вам кое-что о применимости MGI к различным концепциям и промышленным условиям», - говорит Гулсой. «Все сводится к возможности точно определить ваши требования и ограничения. В конце концов, вы все создаете материал, независимо от того, пытаетесь ли вы сделать гладкий шоколад или самый прочный металлический сплав… ход мыслей тот же ».

      Но при обучении компьютеров работе с данными возникает множество проблем.

      «Сегодня доступно множество методов машинного обучения, - говорит Боб Ханиш, научный сотрудник NIST, специализирующийся на хранении и извлечении данных. «Но есть много подводных камней. … Без контекста результаты любого алгоритма машинного обучения будут просто мусором ».

      Слишком мало данных может дать вам ложное чувство уверенности в результатах. По словам Ханиша, без достаточного количества экземпляров некоторые тонкие различия могут отсутствовать. «И это часто бывает в материаловедении; просто данных по рассматриваемым материалам не так уж и много.”

      Чтобы проиллюстрировать свою точку зрения, Ханиш предлагает печально известную поучительную историю из биологии. Был разработан алгоритм, позволяющий отличать изображения собак от изображений волков с высокой точностью. Когда люди вернулись и изучили фотографии, они поняли, что все изображения волков были помещены в снег, чисто случайно. Компьютер распознал обстановку, а не что-то на самом деле о собаках или волках, объясняет Ханиш. Не хватало как качества данных, так и контекста, что делало результаты надежными, но ошибочными.

      Точно так же изображения микроструктур материалов могут быть помечены в соответствии с их свойствами и рабочими характеристиками, а затем каталогизированы. Через некоторое время данная система машинного обучения начнет обнаруживать закономерности. Но это всего лишь сбор данных. Алгоритмы машинного обучения ничего не знают о физическом мире, пока мы не расскажем им об этом, поэтому поиск контекстной информации для передачи в систему является ключевым моментом. Что касается материалов, информация может быть гораздо более сложной, чем просто «снег» или «без снега».”

      Что касается материалов, это означает то же самое, о чем Джим Уоррен говорил со своими образцами стали: список ингредиентов, производственный процесс, «то есть рецепт суфле», - говорит Уоррен. Это также означает то, что исследовательские группы Дугласа и Кэмпбелла обнаружили при работе с никелем и графеном: время закалки, динамику смятия и стабильность при высоких температурах.

      После определения потребностей в данных материаловеды используют модели, чтобы сократить пробелы в знаниях.Идея состоит в том, чтобы ускорить темпы открытий за счет объединения экспериментов и моделирования.

      Поделиться обоими открытиями намного сложнее, чем просто выбросить информацию во всемирную паутину, чтобы кто-нибудь случайно ее нашел. Исследователи не всегда используют одну и ту же терминологию для описания идентичных тем, процессов и материальных компонентов.

      Чтобы помочь, NIST разработал реестр ресурсов веб-материалов, и издатели данных, которые хотят представить свою работу, должны использовать предопределенный словарь из списка, который разработали Ханиш и его команда.

      Ученые NIST также сотрудничают с другими исследовательскими учреждениями и частными компаниями для разработки баз данных. Например, в прошлом году команда, в которую входили исследователи из NIST, Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики, Северо-Западного университета и компании Citrine Informatics из Кремниевой долины, объявила, что смогла использовать методы машинного обучения для поиска подходящего решения. ярлык для обнаружения и улучшения металлического стекла за меньшее время и по сравнению с ранее оцененными для материала.

      Металлическое стекло, которое редко обсуждается за пределами прикладной физики и материаловедения, стало своего рода святым Граалем для некоторых исследовательских групп. Большинство металлов имеют упорядоченную атомную структуру, что делает их жесткими. Стекла, будь то металлические или более известные силикатные материалы, из которых изготавливают обычную стеклянную посуду, являются аморфными, с более рандомизированной молекулярной структурой, которая больше напоминает жидкость, чем твердое тело. Однако, в отличие от обычного стекла, этот новый материал может проводить электричество, он чрезвычайно прочен и может служить отличным покрытием для стали или других строительных материалов.

      На сегодняшний день ученые не определили действительно прогностическую модель, подробно описывающую, почему одна смесь элементов образует стакан, а другая смесь тех же или похожих элементов - нет. За последние 50 лет ученые определили и свели в таблицу около 6000 комбинаций различных материалов в стремлении создать этот материал, с постепенным прогрессом. Используя машинное обучение, команда, финансируемая MGI, смогла создать и проверить более 20000 новых металлов на предмет их способности формировать очки за один год - достижение, которое затем было подробно описано в статье, опубликованной в Science Advances в апреле 2018 года.

      Прецизионные материалы по дизайну | PNNL

      В PNNL мы используем эту комбинацию теории, вычислений и экспериментов для продвижения основанного на знаниях синтеза материалов для приложений в области энергетики, оптики, электроники и квантовой информации.

      Квантовый синтез и исследование материалов

      Еще многое предстоит узнать о роли чистоты материала в работе устройств квантовых вычислений, начиная с синтеза и кончая производством устройств.Улучшение стабильности квантового затвора будет частично зависеть от прецизионных характеристик материалов, которые соотносят структуру (от ангстрема до микронного масштаба) и чистоту (анализ примесей в масштабе от триллионов до частей на миллион) с характеристиками устройства. С этой целью PNNL объединяет опыт в области контролируемого синтеза материалов и методов прецизионного определения характеристик, в том числе:

      • Сканирующая просвечивающая электронная микроскопия с коррекцией аберрации
      • Гелий / неонно-ионная микроскопия / литография
      • Плазменный сфокусированный ионный пучок
      • Нано- / микрокомпьютерная томография
      • Атомно-зондовый томограф
      • Масс-спектрометрия вторичных ионов большой геометрии
      • Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой с несколькими коллекторами.

      Понимание атомно-мезомасштабного синтеза

      Чтобы управлять созданием новых функциональных материалов, необходимо понимать силы, которые формируют их в различных масштабах. Наши исследования охватывают весь спектр от субатомных до атомных, молекулярных, наноразмерных и т. Д. Эти фундаментальные исследования создают фундаментальные знания, которые позволят нам достичь адаптивного управления синтезом материалов в реальном времени.

      Например, понимание структур сверхрешетки, образующихся во время самосборки наночастиц, важно для настройки свойств сверхрешетки.Однако остаются ключевые вопросы о том, как отдельные наночастицы ведут себя в рамках возникающих структур сверхрешеток. Исследователи PNNL используют передовую просвечивающую электронную микроскопию, оснащенную камерой прямого обнаружения, для отслеживания отдельных наночастиц в режиме реального времени. Измерения, полученные с помощью этих инструментов, позволяют рассчитывать атомные силы, конкурирующие за управление процессом сборки, обеспечивая фундаментальное понимание динамики, участвующей в процессе сборки, и, в конечном итоге, позволяя исследователям контролировать конструкцию сверхрешеток наночастиц.

      Создание лучших материалов атом за атомом

      Изучение наноструктуры металлических сплавов атом за атомом позволило исследователям PNNL увидеть их выравнивание, а затем манипулировать им, чтобы создать самый прочный титановый сплав из когда-либо разработанных. Команда использовала электронную микроскопию для изучения металла в нанометровом масштабе и использовала трехмерную атомно-зондовую томографию для изучения отдельных атомов в EMSL, Лаборатории молекулярных наук в окружающей среде, пользовательском объекте Управления науки Министерства энергетики США. Это новое понимание может привести к созданию легких высокопрочных сплавов для автомобилей и других промышленных применений.

      Смешивание материалов в архитектурном дизайне

      Смешивание материалов в архитектурном дизайне - не новая концепция. Фактически, архитекторы веками проектировали школы, музеи, соборы и почти все другие здания, используя смесь материалов.

      Сочетание различных материалов в архитектуре играет важную роль в долговечности и эстетике здания, которое вы проектируете.

      Почему следует смешивать материалы?

      Лучшие архитекторы не боятся комбинировать разнородные материалы в своем стремлении к художественному выражению.Вместо этого они понимают, что так же, как шеф-повар должен комбинировать ингредиенты, чтобы создать вкусное, запоминающееся блюдо, он также должен объединить различные архитектурные элементы, чтобы создать красивое, долговечное и запоминающееся произведение искусства.



      Смешанные материалы в архитектуре создают визуальный контраст

      Подобно произведениям искусства, смешивание материалов может разбить большое количество похожих, в остальном скучных рисунков.

      Использование разных соотношений разнородных материалов может создать спектр атмосферы.Например, добавление большего количества металла создаст прохладную индустриальную эстетику, а добавление большего количества дерева создаст более теплый и органичный вид.

      Металл, дерево, стекло и камень также можно наслоить, чтобы подчеркнуть размеры и создать дополнительный контраст. Размещение разнородных материалов друг на друге создает поразительное визуальное различие, а переходы между разными материалами могут быть дополнительно подчеркнуты декоративной отделкой, такой как дерево или металлические молдинги.

      Эти контрастные слои могут превратить дизайн из плоского и скучного в мощный и заставляющий задуматься.

      Современный дизайн - это все о контрасте - мы хотим, чтобы наше искусство и архитектура обладали характером, множеством измерений и простотой на уровне поверхности, которая становится все более и более сложной при дальнейшем рассмотрении.

      Сочетание металла с деревом, камнем или кирпичом объединяет эти цвета и текстуры, создавая уникальное, визуально привлекательное произведение архитектурного искусства.


      Практические архитектурные преимущества смешанных материалов

      Без смешивания материалов вы в конечном итоге ограничите функциональность вашего дизайна .Некоторые материалы более прочные, что делает их идеальными для работы в высоконагруженных или агрессивных средах; другие материалы более деликатны, но они все равно могут добавить к вашему дизайну такую ​​же ценность.

      Металл (или даже металлическая облицовка) сохраняет вашу архитектуру дольше . Нержавеющая сталь, оцинкованная сталь и красный металл невероятно устойчивы к коррозии; и легко может длиться десятилетия.

      Смешивание материалов может также снизить общую стоимость вашего проекта .Использование более дешевых металлов, таких как нержавеющая сталь, поможет компенсировать расходы на специальные дополнения, такие как акценты из дерева секвойи.

      Конструкцию можно оптимизировать с точки зрения качества жизни за счет стратегического использования материалов с высокой изоляцией. Например, дерево может быть лучшим материалом для наружных стен, поскольку это лучший изолятор, в то время как металлы могут лучше работать для внутренних стен. Комбинация, такая как облицованная металлом древесина, также может использоваться для обеспечения как изоляционных функций, так и визуальной привлекательности при одновременном снижении затрат на изоляцию.

  • Похожие записи

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *