Лабораториялық экструдтаушылар технология, материалдар және өңдеу әдістері бойынша дамып келе жатқан жұмыстарды жалғастыруда. Бұл даму тенденциялары жаңа қосымшалар үшін қызықты әлеуетті ұсынады және әртүрлі салалардағы зерттеулер мен әзірлемелердің тиімділігін арттыру (ғылыми-зерттеу жұмыстары). Төменде зертханалар экструдюмерлеріндегі негізгі даму тенденциялары және олардың болашақ қосымшалары:
1. цифрландыру және ақылды технологияларды интеграциялау
• Тренд: датчиктер, заттардың (IOT) Интернетке (IOT) Интернетке интеграциясы және зертханалық экструдтаушылардағы машиналарды оқыту алгоритмдері нақты уақыт режимінде бақылау және деректерді жинауды ұсынады. Smart Extruders енді температура, қысым, керней, бұрандалы жылдамдық сияқты параметрлерді бақылау мүмкіндігі бар, сонымен қатар тарихи мәліметтерге негізделген материалдық әрекеттерді болжайды.
Болашақ қосымшалар:
• Болжалды түрде техникалық қызмет көрсету: сенсорлар мен машиналарды оқыту арқылы зертханалық экструдтаушылар олар болғанға дейін ықтимал ақауларды немесе техникалық қызмет көрсету қажеттіліктерін болжай алады, тоқтап қалу және тиімділікті арттыру.
• Процестерді жетілдіру: нақты уақыттағы бақылау және бейімделуді басқару жүйелері тұрақты сапаны ұстап тұру үшін, эксперименттік нәтижелерде өзгермелі, өзгергіштікті азайту үшін Flay-да экструзия параметрлерін оңтайландыруы мүмкін.
• Деректермен басқарылатын өнімді әзірлеу: зертханалық экструдтаушылардан алынған мәліметтердің жинақталуы материалдық мінез-құлықтың болжамды үлгілерін жеңілдетеді, зерттеушілерге оңтайлы тұжырымдар мен шарттарды тезірек анықтауға көмектеседі.
2. Тұрақтылық және экологиялық таза материалдар
• Тренд: тұрақты материалдарды, соның ішінде биологиялық ыдырайтын полимерлерді, қайта өңделген материалдарды және жасыл қоспаларды дамытуға бағытталған назар бар. Зертханалық экструдтаушылар осы экологиялық таза материалдарды тиімді өңдеуге оңтайландырылған.
Болашақ қосымшалар:
• Биологиялық ыдырайтын пластмассалар: зертханалық экструдтаушылар биологиялық ыдырайтын жаңа пластиктердің дамуында шешуші рөл атқарады, бұл қоршаған ортаға әсерді азайта алады.
• Қайта өңделген полимерді қосып жіберу: лабораториялық экструзия пластикалық қалдықтарды өндіріске арналған жоғары сапалы материалдарды өңдеу, пластикалық қалдықтарға ілінуге көмектесетін процестерді әзірлеу үшін қолданылады.
• Биополимерді өңдеу: зертханалық экструдтаушылар PLA (полилактикалық қышқыл) және PHA (полилактикалық қышқыл) және PHA (полилактикалық қышқыл) және басқа да өнімдерде қолданылатын PLA (полилактикалық қышқыл) және PHA (полилактикалық қышқыл) өңдеуде ажыраспайды.
3. Жетілдірілген қоспалар (3D басып шығару) интеграциясы
• Тренд: зертханалық экструдтаушыларды 3D басып шығару технологиясымен біріктіру жылдам өсу үрдісі болып табылады. Бұл комбинация нақты материалдық сипаттамалары бар күрделі пішіндерді құруға мүмкіндік беретін түйіршікті деңгейде материалдық қасиеттер мен құрылымды дәл бақылауға мүмкіндік береді.
Болашақ қосымшалар:
• Custom 3D-басып шығарылған полимерлер: зертханалық экструдтаушылар 3D басып шығару қосымшаларына, оның ішінде термопластикалық эластомерлерге, өткізгіш полимерлерге, өткізгіш полимерлерге және медициналық мақсаттағы бұйымдарды жасау үшін арнайы материалдарды жасау үшін пайдаланылады.
• Композициялық материалдармен басып шығару: Зерттеушілер білікті қондырғыларды 3D басып шығаруға арналған лабораторияларды қолдана алады, ол 3D басып шығаруға арналған жыпылықтайды, ол басып шығарылған заттардың беріктігі мен беріктігін жақсарту үшін күшейтілген талшықтарды (мысалы, көміртек талшықтары немесе әйнек талшықтары) қамтиды.
• Мульти-материалдар 3D басып шығаруы: зертханадан тыс басып шығарушыларды әр түрлі зат түрінде әр түрлі материалдық қасиеттері бар полигон компоненттеріне (мысалы, әр түрлі қаттылық немесе өткізгіштік) өңдеу үшін көп материалдық жағындылар жасау үшін қолдануға болады.
4. Микро- және нано-экструзия
• Тренд: Микротензияны және нано-экструзия әдістерін дамыту өте кіші және нақты экструдиялар, соның ішінде шағын және наноскаледегі талшықтар мен фильмдерді құруға мүмкіндік береді. Бұл технологиялар электроника, фармацевтика және наноматериалдар сияқты егістіктерде қолданылады.
Болашақ қосымшалар:
• Микроэлектроника: зертханалық экструдтаушылар икемді электроника, датчиктер мен шаршатқыштар үшін микро-масштабты және оқшаулағыш материалдарды өндіруге мүмкіндік береді.
• Нанокомпозиттер: наноматериалдарды (мысалы, көміртек нанотүтікшелері, графен немесе нано-саздар) полимерлі матрицалардан шығару мүмкіндігі күшейтілген қасиеттерін, оның ішінде электр өткізгіштік, күш және жылу тұрақтылығы бар озық материалдардың дамуына әкеледі.
• Дәрі-дәрмектерді жеткізу жүйелері: Фармацевтика саласында микро және нано-экструзияда, мысалы, релиздер профильдері бар басқарылатын шығарылған таблеткалар мен капсулалар сияқты есірткіні жеткізудің нақты жүйелерін құру үшін қолдануға болады.
5. Жоғары сапалы полимерлер мен қорытпалар
• Тренд: зертханалық экструдтаушылар жоғары өнімді полимерлер мен полимерлер мен полимерлер мен полимерлер мен полимерлер мен полимерлер мен полимерлер мен полимерлі қорытпаларды, мысалы, Aerospace, автомобиль және электроника сияқты салаларда, олардың механикалық, жылу және химиялық қасиеттеріне байланысты қолданылады.
Болашақ қосымшалар:
• Аэроғарыштық және автомобиль: зертханалық экструдтауларды қолдану арқылы жасалған алдыңғы қатарлы полимер қорытпалары жеңіл, жоғары беріктігі, аэроғарышқа арналған жоғары беріктігі және автомобиль қосымшалары, жанар-жағармай мен өнімділікті арттыруды жалғастырады.
• Электрондық орау: зертханалық экструдтаушылар арқылы өңделген жаңа өнімділігі зертханалар арқылы өңделген, олар электронды орамада қолдану үшін жасалады, онда олар жоғары температура, ылғал және басқа да қоршаған ортаға қарсы тұру керек.
• Супер инженерлік пластмассалар: зертханалық экструдтаушылар жоғары температуралы итбалықтар, подшипниктер, подшипниктер және медициналық құрылғылар сияқты қолданылған полиэтитерліккетон (PI) және полиимид (PI) және полиимид (PI) сияқты инженерлік пластиналарды дамытуға ықпал етеді.
6. Жеке тамақтану үшін азық-түлік экструзиясы
• Тренд: зертханалық экструдтаушылар тамақ өнеркәсібіне, әсіресе функционалды тағамдарды және жекелендірілген тамақтануға араласады. Шығаруды жеке тағамдық қажеттіліктерге бейімделген тамақ өнімдерін жасау үшін пайдалануға болады.
Болашақ қосымшалар:
• Жеке денсаулыққа арналған тағамдар: зертханалық экструдтаушылар, мысалы, жоғары ақуыз, төмен көмірсут немесе білікті тағамдар, мысалы, жоғары ақаулы, төмен көмірсулар немесе диеталық шектеулер негізінде белгілі бір қоректік профильдері бар тағамдар жасай алады.
• Өсімдік негізіндегі ет және сүт баламалары: өсімдік негізіндегі өнімдерге бағытталған тренд өседі, ал зертханалар экструдтаушылар өсімдік негізіндегі ет және етсіз құрылымды және дәмі бар сүт алмастырғыштарды қалыптастыруда шешуші рөл атқарады.
• Функционалды ингредиенттер: зертханалық экструдтаушылар пробиотиктер, пребиотиктер, пребиотиктер және функционалды талшықтар сияқты функционалды талшықтарды ішек денсаулығын, иммунитетті және жалпы әл-ауқатқа ықпал ету үшін біріктіру үшін пайдаланылады.
7. Экструзияны қолдана отырып, дәрілік заттардың жетілдірілген формулалары
• Тренд: Фармацевтикалық ғылыми-зерттеушкалардағы зертханалық экструдюрлерді қолдану, әсіресе, есірткіні жеткізудің жаңа жүйелерін, соның ішінде ерімейтін дәрілер мен қатты жұптарға арналған берік дисперсиялар үшін кеңеюде.
Болашақ қосымшалар:
• Есірткіні жеткізу үшін ыстық-еріткіштен экструзия: ыстық-балқытсыз экструзия (HME) нашар еритін препараттардың биожетімділігін жақсартып, бақыланатын және тұрақты шығарылымның жаңа тұжырымдамаларын жақсартуда маңызды технологиялар болып қала береді.
Жеке медицина: зертханалық экструдтаушылар науқастың экструдтаушылары, мысалы, 3D-препараттарға арналған дәрілік заттарды әзірлеуге мүмкіндік береді, мысалы, 3D-препараттарды немесе жеке қажеттіліктерге негізделген препараттарды босататын түрлендірілген капсулалар.
8. Биопластика және био негізіндегі полимерлер
• Тренд: Жаңартылатын, био негізіндегі материалдарды пайдалану арқылы ауысым айқындалып жатыр, ал зертханалық экструдтаулар қарапайым пластмассаға ұқсас биопластика мен био негізіндегі полимерлердің жаңа түрлерін дамыту үшін пайдаланылуда.
Болашақ қосымшалар:
• Эко-таза қаптама: зертханалық экструдтаушылар қаптамалық үшін биопластиктерді өңдеудің кілті болып табылады, орау үшін биопластиканы дамыту, қазбалы отын негізіндегі пластиктерге тәуелділікті азайту және орнықты жеткізу тізбегіне өз үлесін қосуда маңызды болады.
• Ауылшаруашылығына арналған био-тозатын материалдар: экструзия арқылы шығарылған биологиялық ыдырайтын мульча мен фильмдер пластикалық қалдықтарды азайту және топырақтың денсаулығын жақсарту үшін ауыл шаруашылығында пайдаланылады.
9. Процесті оңтайландыру үшін жасанды интеллект (AI) интеграциясы
• Тренд: Жасанды интеллект (AI) процестерді оңтайландыруды автоматтандыру үшін зертханалық экструдтаушылармен біріктіріледі. AI алгоритмдері оңтайлы экструзия процесінің параметрлерін автоматты түрде реттеу үшін сенсорлар мен технологиялық параметрлерден деректерді талдай алады.
Болашақ қосымшалар:
Нақты уақыттағы процестерді оңтайландыру: AI кіріс материалдарына және қажетті нәтижелерге негізделген ең жақсы параметрлерді болжай алады, өнімді сәйкестікті жақсарту және қалдықтарды азайту.
• Автоматтандырылған ғылыми-зерттеу & D: AI-DRive Lab экструдюртері эксперимент үшін қажетті уақытты қысқартады, зерттеушілерге минималды қолмен араласумен материалдар мен тұжырымдарды зерттеуге мүмкіндік береді.
Қорытынды
Зертханалық экструдтаушылардың болашағы қызықты және алуан, алуан түрлі, өндірілген үрдістермен, өндірісті өңдеу, өнімді өңдеу және өндіріс салаларында өндіріске айналуы мүмкін. Тұрақты материалдар мен дәрілік заттардың алдыңғы қатарлы тамақ өнімдерінен және технологиялық процестеріне озық, зертханалық процестерді басқарудан бастап, зертханалық экструдтаушылар инновацияның алдыңғы қатарында болады. Олардың бейімделуі мен дәлдігі зерттеушілерге мүмкін нәрсенің шекараларын итеруге, жаңа материалдар мен өнімдердің дамуын жеделдетуге мүмкіндік береді.
