D Saritha

La stampa 3D, nota anche come fabbricazione additiva, ha ottenuto un ampio riconoscimento per le sue applicazioni nell'ingegneria dei tessuti, nell'arte e nella modellazione architettonica. L'attenzione per la stampa 3D nell'ingegneria dei tessuti sta crescendo tra i ricercatori grazie alla sua capacit di produrre rapidamente scaffold altamente precisi e personalizzati. Gli scaffold, fondamentali per la rigenerazione e la riparazione dei tessuti nella medicina rigenerativa, sono realizzati con diversi materiali, come polimeri naturali, sintetici e copolimeri. Questi scaffold forniscono una struttura di supporto per il nutrimento e la differenziazione delle cellule, facilitando la rigenerazione di tessuti o organi danneggiati. Questo articolo esplora in modo esaustivo i materiali degli scaffold, i metodi di fabbricazione e il ruolo della stampa 3D nelle applicazioni di ingegneria tissutale, sottolineando l'interazione cruciale tra le propriet dei materiali, l'architettura dello scaffold e i requisiti specifici del tessuto di destinazione per il successo della rigenerazione e dell'integrazione di costrutti tissutali funzionali.

Der 3D-Druck, auch bekannt als additive Fertigung, hat durch seine Anwendungen in der Gewebez chtung, der Kunst und der architektonischen Modellierung breite Anerkennung gefunden. Das 3D-Drucken im Tissue-Engineering r ckt immer mehr in den Fokus der Forscher, da sich damit hochpr zise und personalisierte Ger ste schnell herstellen lassen. Ger ste, die f r die Geweberegeneration und -reparatur in der regenerativen Medizin von entscheidender Bedeutung sind, werden aus verschiedenen Materialien wie nat rlichen, synthetischen und Copolymer-Polymeren hergestellt. Diese Ger ste bieten eine unterst tzende Struktur f r die Aufzucht und Differenzierung von Zellen und erleichtern die Regeneration von gesch digtem Gewebe oder Organen. In diesem Beitrag werden Ger stmaterialien, Herstellungsmethoden und die Rolle des 3D-Drucks bei Tissue-Engineering-Anwendungen umfassend untersucht. Dabei wird das entscheidende Zusammenspiel zwischen Materialeigenschaften, Ger starchitektur und den spezifischen Anforderungen des Zielgewebes f r eine erfolgreiche Regeneration und Integration funktioneller Gewebekonstrukte hervorgehoben.

Na-Ionen-Batterien, die aufgrund des reichlich vorhandenen und gleichm ig verteilten Natriums vielversprechend f r Elektrofahrzeuge und Stromnetze sind, stehen vor der Herausforderung, durch die Chemie der Kathodenmaterialien eine ausreichende Energiedichte zu erreichen. Unter den verschiedenen Kathodenbestandteilen, die f r Na-Ionen-Batterien untersucht wurden, haben Wissenschaftler Nasicon-Verbindungen untersucht. Das offene Ger st der Nasicon-Strukturen erleichtert die Diffusion von Na+-Ionen und macht sie zu hervorragenden Kathodenmaterialien. Aufgrund ihrer strukturellen und thermischen Stabilit t, ihres breiten Spektrums an elektrochemischen Potenzialen und ihrer hervorragenden Ionenleitf higkeit werden Nasicon-Materialien als wichtige Kathodenbestandteile angesehen. Ihre schlechte elektronische Leitf higkeit schr nkt jedoch praktische Anwendungen ein, was Forscher dazu veranlasst, Strategien wie Kohlenstoffbeschichtung, Gr enreduzierung und Elementdotierung einzusetzen, um die elektronische Leitf higkeit zu verbessern. Dieser Beitrag gibt einen berblick ber die j ngsten Fortschritte bei der Entwicklung von Nasicium-basierten Kathodenbestandteilen f r Na-Ionen-Batterien.

L'impression 3D, galement connue sous le nom de fabrication additive, est largement reconnue pour ses applications dans le domaine de l'ing nierie tissulaire, de l'art et de la mod lisation architecturale. Les chercheurs s'int ressent de plus en plus l'impression 3D dans le domaine de l'ing nierie tissulaire en raison de sa capacit fabriquer rapidement des chafaudages tr s pr cis et personnalis s. Les chafaudages, essentiels la r g n ration et la r paration des tissus en m decine r g n rative, sont fabriqu s partir de divers mat riaux tels que des polym res naturels, synth tiques et copolym res. Ces chafaudages fournissent une structure de soutien pour le d veloppement et la diff renciation des cellules, facilitant ainsi la r g n ration des tissus ou organes endommag s. Cet article explore en d tail les mat riaux d' chafaudage, les m thodes de fabrication et le r le de l'impression 3D dans les applications d'ing nierie tissulaire, en mettant l'accent sur l'interaction cruciale entre les propri t s des mat riaux, l'architecture de l' chafaudage et les exigences sp cifiques du tissu cible pour une r g n ration r ussie et l'int gration de constructions tissulaires fonctionnelles.

As baterias de i es de s dio, promissoras para ve culos e redes el ctricas devido abund ncia e distribui o uniforme do s dio, enfrentam desafios para atingir uma densidade de energia suficiente atrav s da qu mica dos materiais do c todo. Entre os v rios constituintes do c todo explorados para as baterias de i es de Na, os cientistas investigaram os compostos de Nasicon. A estrutura aberta das estruturas de Nasicon facilita a difus o do i o Na+, tornando-os excelentes materiais cat dicos. Reconhecidos pela sua estabilidade estrutural e t rmica, uma vasta gama de potenciais electroqu micos e uma condutividade i nica superior, os materiais base de Nasicon s o considerados constituintes cat dicos importantes. No entanto, a sua fraca condutividade eletr nica limita as aplica es pr ticas, levando os investigadores a empregar estrat gias como o revestimento de carbono, a redu o do tamanho e a dopagem elementar para melhorar a condutividade eletr nica. Este documento apresenta uma panor mica dos progressos recentes no desenvolvimento de constituintes cat dicos base de Nasicon para baterias de i es de Na.

La fabbricazione additiva, considerata un metodo di produzione avanzato, ha trasformato la creazione di prototipi altamente funzionali, superando le limitazioni degli approcci ingegneristici tradizionali per ottenere innovazione, redditivit e produzione su scala industriale. L'aumento della popolazione mondiale, gli stili di vita contemporanei e le limitazioni delle risorse sottolineano l'urgente necessit di fonti energetiche affidabili. In risposta, la fabbricazione additiva emerge come soluzione per la produzione di dispositivi di accumulo di energia in 3D con caratteristiche funzionali mantenute, come l'area superficiale e la conduttivit . Lo sviluppo di dispositivi energetici di futura generazione richiede nanostrutture dedicate con misure ingegneristiche prevedibili e un'accurata stampa 3D si rivela fondamentale per produrre nanomateriali tridimensionali efficaci per prestazioni ottimali.

O fabrico aditivo, considerado um m todo de produ o avan ado, transformou a cria o de prot tipos altamente funcionais, ultrapassando as limita es das abordagens tradicionais de engenharia na obten o de inova o, rentabilidade e produ o escala industrial. O aumento da popula o mundial, os estilos de vida contempor neos e as limita es de recursos sublinham a necessidade urgente de fontes de energia fi veis. Em resposta, o fabrico aditivo surge como uma solu o para produzir dispositivos de armazenamento de energia em 3D com caracter sticas funcionais mantidas, como a rea de superf cie e a condutividade. O desenvolvimento de dispositivos de energia da gera o futura requer nanoestruturas dedicadas com medidas de engenharia previs veis, e a impress o 3D precisa revela-se instrumental na produ o de nanomateriais tridimensionais eficazes para um desempenho timo.

Die additive Fertigung, die als fortschrittliche Produktionsmethode gilt, hat die Herstellung hochfunktionaler Prototypen ver ndert und die Grenzen herk mmlicher technischer Ans tze in Bezug auf Innovation, Rentabilit t und industrielle Produktion berwunden. Die eskalierende Weltbev lkerung, der moderne Lebensstil und die Ressourcenknappheit unterstreichen den dringenden Bedarf an zuverl ssigen Energiequellen. Als Antwort darauf bietet sich die additive Fertigung als L sung f r die Herstellung von 3D-Energiespeichern mit gleichbleibenden funktionalen Eigenschaften wie Oberfl che und Leitf higkeit an. Die Entwicklung von Energieger ten der n chsten Generation erfordert spezielle Nanostrukturen mit vorhersehbaren technischen Abmessungen, und der pr zise 3D-Druck erweist sich als entscheidend f r die Herstellung effektiver dreidimensionaler Nanomaterialien f r optimale Leistung.

La fabrication additive, consid r e comme une m thode de production avanc e, a transform la cr ation de prototypes hautement fonctionnels, surmontant les limites des approches d'ing nierie traditionnelles en mati re d'innovation, de rentabilit et de production l' chelle industrielle. L'augmentation de la population mondiale, les modes de vie contemporains et les contraintes en mati re de ressources soulignent le besoin urgent de sources d' nergie fiables. En r ponse, la fabrication additive appara t comme une solution pour produire des dispositifs de stockage d' nergie en 3D avec des caract ristiques fonctionnelles maintenues telles que la surface et la conductivit . Le d veloppement des dispositifs nerg tiques de la future g n ration n cessite des nanostructures d di es avec des mesures d'ing nierie pr visibles, et l'impression 3D pr cise s'av re essentielle pour produire des nanomat riaux tridimensionnels efficaces pour des performances optimales.

3D printing, also known as additive manufacturing, has gained widespread recognition for its applications in tissue engineering, art, and architectural modeling. The focus on 3D printing in tissue engineering is growing among researchers due to its ability to manufacture highly accurate and personalized scaffolds rapidly. Scaffolds, crucial for tissue regeneration and repair in regenerative medicine, are crafted from various materials such as natural, synthetic, and copolymer polymers. These scaffolds provide a supportive structure for cell nurturing and differentiation, facilitating the regeneration of damaged tissues or organs. This paper comprehensively explores scaffold materials, fabrication methods, and the role of 3D printing in tissue engineering applications, emphasizing the crucial interplay between material properties, scaffold architecture, and the specific requirements of the target tissue for successful regeneration and integration of functional tissue constructs.

Na-ion batteries, promising for electric vehicles and grids due to the abundance and uniform distribution of sodium, face challenges in achieving sufficient energy density through cathode materials chemistry. Among various cathode constituents explored for Na-ion batteries, scientists have investigated Nasicon compounds. The open framework of Nasicon structures facilitates Na+ ion diffusion, making them excellent cathode materials. Recognized for structural and thermal stabilities, a wide range of electrochemical potentials, and superior ionic conductivity, Nasicon-based materials are considered significant cathode constituents. However, their poor electronic conductivity limits practical applications, prompting researchers to employ strategies such as carbon coating, size reduction, and elemental doping to enhance electronic conductivity. This paper provides an overview of the recent progress in the development of Nasicon-based cathode constituents for Na-ion batteries.

Additive manufacturing, considered an advanced production method, has transformed the creation of highly functional prototypes, overcoming limitations of traditional engineering approaches in achieving innovation, profitability, and industrial-scale production. The escalating global population, contemporary lifestyles, and resource constraints underscore the urgent need for reliable energy sources. In response, additive manufacturing emerges as a solution for producing 3D energy storage devices with maintained functional characteristics like surface area and conductivity. The development of future-generation energy devices requires dedicated nanostructures with predictable engineering measures, and accurate 3D printing proves instrumental in producing effective three-dimensional nanomaterials for optimal performance.

In den letzten Jahren hat die Erforschung m glicher Ersatzstoffe f r kohlenstoffhaltige Anodenmaterialien, die bei h heren Spannungen in Li-Ionen-Batterien arbeiten, an Fahrt aufgenommen. Aus Sicherheitsgr nden ist es zwingend erforderlich, die negative Elektrode aus Graphit mit niedriger Spannung (0,4 V gegen ber Li+/Li) durch alternative Materialien zu ersetzen, die bei h heren Spannungen funktionieren. Diesem Bedarf entsprechen Titan- und Nioboxide mit den Redoxpaaren Ti4+/Ti3+, Nb5+/Nb4+ und Nb4+/Nb3+, die bei 1,5 V gegen ber Li+/Li arbeiten. Es w re interessant, das isostrukturelle Verhalten von TiTa2O7 mit dem elektrochemischen Verhalten von TiNb2O7 zu vergleichen. Die Untersuchung von Phasen auf W/Nb- und Ti/Nb-Basis mit Scher-ReO3-Struktur ist motiviert durch das Potenzial f r den Zugang zu den Redoxpaaren von Ti/Nb oder W/Nb sowie durch die Leichtigkeit, mit der Li der ReO3-Struktur hinzugef gt oder aus ihr entfernt werden kann.

Ces derni res ann es, la recherche de substituts potentiels aux mat riaux anodiques carbon s fonctionnant des potentiels plus lev s dans les batteries Li-ion s'est acc l r e. Pour des raisons de s curit , il est imp ratif de remplacer l' lectrode n gative en graphite faible tension (0,4 V par rapport Li+/Li) par des mat riaux alternatifs fonctionnant des tensions plus lev es. Les oxydes de titane et de niobium r pondent ce besoin avec les couples redox Ti4+/Ti3+, Nb5+/Nb4+ et Nb4+/Nb3+ fonctionnant 1,5 V par rapport Li+/Li. Il serait fascinant de comparer le comportement isostructural de TiTa2O7 au comportement lectrochimique de TiNb2O7. L' tude des phases base de W/Nb et de Ti/Nb avec une structure ReO3 cisaill e est motiv e par le potentiel d'acc s aux couples redox de Ti/Nb ou W/Nb ainsi que par la facilit avec laquelle le Li peut tre ajout ou retir de la structure ReO3.

Nos ltimos anos, a investiga o sobre potenciais substitutos para materiais an dicos carbon ceos que trabalham com potenciais mais elevados em baterias de i es de l tio captou vapor. imperativo, por raz es de seguran a, trocar o el ctrodo negativo de grafite de baixa tens o ( 0,4V versus Li+/Li) por materiais alternativos que funcionem a tens es maiores. A necessidade satisfeita por xidos de tit nio e ni bio com os casais redox Ti4+/Ti3+, Nb5+/Nb4+, e Nb4+/Nb3+ a funcionar a 1,5V vs. Li+/Li. Seria fascinante comparar o comportamento isoestrutural do TiTa2O7 com o comportamento electroqu mico do TiNb2O7. A investiga o das fases baseadas em W/Nb e Ti/Nb com estrutura ReO3 de cisalhamento motivada pelo potencial de acesso aos casais redox de Ti/Nb ou W/Nb, bem como pela facilidade com que Li pode ser adicionado ou removido da estrutura ReO3.

Negli ultimi anni si intensificata la ricerca sui potenziali sostituti dei materiali anodici carboniosi che lavorano a potenziali pi elevati nelle batterie agli ioni di litio. Per motivi di sicurezza, indispensabile sostituire l'elettrodo negativo di grafite a bassa tensione (0,4 V rispetto a Li+/Li) con materiali alternativi che funzionino a tensioni maggiori. Questa esigenza soddisfatta dagli ossidi di titanio e niobio con le coppie redox Ti4+/Ti3+, Nb5+/Nb4+ e Nb4+/Nb3+ che funzionano a 1,5 V rispetto a Li+/Li. Sarebbe affascinante confrontare il comportamento isostrutturale del TiTa2O7 con il comportamento elettrochimico del TiNb2O7. Lo studio delle fasi a base di W/Nb e Ti/Nb con struttura ReO3 a taglio motivato dal potenziale di accesso alle coppie redox di Ti/Nb o W/Nb e dalla facilit con cui il Li pu essere aggiunto o rimosso dalla struttura ReO3.

In recent years, research into potential substitutes for carbonaceous anode materials working at higher potentials in Li-ion batteries has picked up steam. It is imperative for safety reasons to swap out the low voltage graphite negative electrode ( 0.4V versus Li+/Li) with alternative materials functioning at greater voltages. The need is met by titanium and niobium oxides with the redox couples Ti4+/Ti3+, Nb5+/Nb4+, and Nb4+/Nb3+ operating at 1.5V vs. Li+/Li. It would be fascinating to compare TiTa2O7's isostructural behaviour to the electrochemical behaviour of TiNb2O7. Investigation of W/Nb and Ti/Nb based phases with shear ReO3 structure is motivated by the potential for accessing the redox couples of Ti/Nb or W/Nb as well as the ease with which Li can be added to or removed from the ReO3 structure.