Композиции из бумаги объемные: Простые поделки с детьми. Объёмная композиция из бумаги «Зима»

Простые поделки с детьми. Объёмная композиция из бумаги «Зима»

В этом мастер-классе мы хотим показать, как из бумаги изготовить объемную композицию на зимнюю тему. 

При этом на фотографиях показан только пример, а вы можете сами варьировать наполнение этой зимней поделки.  

Для создания такой объемной поделки мы приготовили:

• бумагу голубого, белого, зеленого и оранжевого цвета;
• ножницы;
• черный маркер;
• клей.  

Изготовление нашей зимней поделки мы начнем с создания основы, которая будет имитировать снег. Для этого берем белый лист бумаги и начинаем складывать его «гармошкой». Но оставляем при этом немного ровного листа.  

После этого полученную «гармошку» складываем пополам.  

Наносим клей и соединяем две части «гармошки» вместе. Так мы получили основу будущей объемной поделки. 

Теперь выполним боковые части нашей поделки. Для этого на край голубого листа (по его ширине) наносим клей.

 

Затем соединяем вместе белую основу с голубым листом.  

Верхний край голубого листа подравниваем ножницами, выполняя полукруглые срезы по бокам.  

В нашей зимней композиции будут присутствовать домики и елочки. Начнем с изготовления домиков. Для этого из голубой бумаги вырезаем пару квадратов.  

Крыши для этих домиков и трубы к ним мы выполним из белой бумаги.  

Окошки делаем из небольших прямоугольников оранжевой бумаги.  

Дополнительно оформим окошки черным маркером.  

Размещаем домики в нашей поделке, фиксируя их клеем.  

Для елочек вырезаем 3 заготовки треугольной формы из зеленой бумаги. 

Рисуем ствол и ветки на них черным маркером.  

Самую большую елочку приклеиваем посередине поделки.  

Две другие елочки размещаем по краям.  

Дополнительно мы решили украсить нашу композицию месяцем и звездами, вырезанными из оранжевой бумаги. Наша объемная поделка «Зима» из бумаги готова.  

Прикольные поделки — аппликации и объемные композиции из цветной бумаги Lym Moreno

Сегодня, мне снова захотелось рассказать вам про интересные работы новых авторов и созданные ими необычные аппликации — поделки из цветной бумаги. Вроде бы все уже сказано, вырезано и склеено и материал простой и доступный, но знакомясь со все новыми работами мастеров «бумаготворчества», понимаешь, что тема неисчерпаема, как и креативные способности человека.

Искусство работы с бумагой раскрывает огромные возможности по созданию необычных работ и реализации всевозможных творческих идей и задумок. Такой вид работы с бумагой, как аппликация известна уже очень давно. Наверное, каждый из нас на уроках рисования в школе выполнял пусть и простенькую, но аппликацию. Делали мы их и со своими детьми, раскрывая перед ними возможности материала и приобщая к творчеству. Увидев невероятные работы австрийского художника Lym Moreno, мне захотелось показать их вам и вдохновить на создание собственных.

Прикольные поделки из бумаги

Несмотря на то, что объемная композиция из бумаги выглядит достаточно сложно, в создании таких работ все предельно просто. Для начала необходимо подготовить материалы, из которых будет состоять аппликация. Вам понадобиться:

— цветная бумага или картон;
— карандаш;
— ножницы;
— клей.

А теперь приложив немножко фантазии и усилий, начинаем продумывать композицию или создавать иллюстрацию к любимой сказке, или даже композицию в рамке. Когда все детали будут прорисованы и вырезаны, они выкладываются в единое целое и приклеиваются. В результате можно получить такую прикольную и незамысловатую поделку.

Аппликация может стать отличным увлекательным занятием, как для детей, так и для взрослых. Особенно, если заниматься ею вместе. Техника выполнения проста и безграничное детское воображение сделают процесс еще более занимательным. В аппликации сложно что-либо испортить. Всегда можно взять другой кусочек цветной бумаги наклеить его поверх испорченного.

Только посмотрите, какие замечательные коллажи получаются у Lym Moreno и его маленьких учеников.

Дети очень любят играть в куклы, так почему бы, вместе со своим малышом не сделать кукольный театр в коробке?

Или даже больше! Только взгляните на этот удивительный бумажный мир в витрине! Подсвеченная небольшими светильниками композиция выглядит волнующе.

Можно сделать целую объемную книжку в картинках, которая будет повествовать неизвестную сказочную историю.

Здесь вам и побежденное чудище из морской пучины, и многое другое. Все можно реализовать из обычных подручных материалов, которые есть в каждом доме.

Любимые сказки, можно воплотить в жизнь, аппликацией из кусочков простой цветной бумаги создать сказочных персонажей. А сам процесс иллюстрации станет настоящим приключением, веселым и радостным.

Удивительный загадочный сад с прекрасной нимфой, может заменить «снежный шар» и стать любимой игрушкой вашего малыша.

А как насчет всеми любимых монополий? Почему бы не сделать настольную игру из аппликации своими руками, и не придумать ее сюжет?

Поделки из цветной бумаги, могут стать отличным украшением любого интерьера, внося в него теплоту родных рук и яркие краски.

Даже страшные монстры, выполненные детьми, становятся обворожительными дополнениями детской комнаты, главным украшением и предметом гордости родителей.

Надеюсь, что продемонстрированные мною работы Lym Moreno вдохновят вас на новые открытия в мире творчества!

Спасибо Lym Moreno.

Ещё много мастер-классов по рукоделию:

При копировании материалов активная ссылка на сайт CREATIVETHERAPY.RU обязательна!

идеи и разные техники создания

Многие считают, что ожидание главного торжества года даже лучше, чем сам праздник. В это время идёт активная подготовка, все продумывают интересные украшения для оформления интерьера, создают своими руками необыкновенные поделки. Сегодня в обзоре редакции Homius.ru предлагаем вам сделать аппликации и композиции на Новый Год из подручных материалов всего за несколько часов. Приглашайте детей к рукоделию, ведь это домашний праздник и совместное творчество помогает укрепить семью.

Вот такую нежную картину с зимним пейзажем можно сделать из обычной ваты на плотном картоне

Содержание статьи

Основные принципы создания аппликации для Нового Года

Аппликация – это создание композиции путём присоединения элементов на определённый фон. Существует огромное количество техник и вариантов декоративного творчества от простых, с которыми справятся даже малыши, до очень сложных, их можно сравнить с настоящим искусством. Сегодня мы покажем наиболее популярные решения для новогодней композиции.

Многослойная аппликация с подсветкой

Какие материалы подходят для аппликаций

Для создания аппликаций своими руками можно использовать абсолютно любые материалы, которые есть в доме. В первую очередь, это бумага разных цветов и плотности, картон, ватные шарики и диски, нитки, фетр, войлок, кожа и лоскутки ткани, всевозможные ленточки и кружева, даже пряжа используется в композициях. Кроме этого, необычно смотрятся поделки с натуральными элементами из макарон, манки, кофе, листьев. Дополнительно их украшают бусинками, бисером, стразами, пайетками и глиттером.

Новогодняя аппликация в технике оригамиКомпозиция из войлока с декорированием пуговкамиАппликация из бумаги и ваты, украшенная вермишелью и макаронами

Статья по теме:

Объемные ёлки из бумаги и картона на Новый год: пошаговые мастер-классы с фото изготовления в техниках оригами, вытынанки, квиллинг и другие оригинальные идеи — смотрите в нашей публикации.

Основные техники создания аппликаций

В зависимости от используемых материалов можно выполнить аппликацию в разных техниках:

• вытытанки;
• квиллинга;
• оригами;
• объёмные и многослойные композиции;
• пэчворка, в том числе и бесшовного;
• мозаичного наложения элементов;
• пластической аппликации.

И это далеко не полный перечень возможных вариантов создания новогодних композиций, примеры которых представлены в нашей подборке.

Простая композиция в технике квиллингВытытанка «Зимний город» с подсветкойРождественские сапожки из ткани

Правила составления аппликационных композиций на Новый Год

Существует несколько видов аппликационного искусства, которое зависит от используемых материалов и элементов, а также сюжета:

• предметная – для неё необходимо вырезать отдельные детали и приклеить их на поверхность;
• сюжетная – отдельные детали формируют единый сюжет;
• декоративная – такая техника используется для украшения фотоальбома, открыток, подарков;
• силуэтная – это настоящее произведение искусства, для такой композиции фигурки вырезаются из тёмной бумаги.

Декоративная аппликация из бумаги

Статья по теме:

Скрапбукинг на Новый год своими руками: мастер-классы, какие инструменты и материалы необходимы, базовые техники, как сделать новогодние шары, ёлочку, скрапбукинг-шоколадницу, фотоальбом — в нашей публикации.

Схемы и шаблоны аппликационных композиций на Новый Год для вырезания своими руками из бумаги и не только

Для создания аппликаций для Нового 2019 Года можно воспользоваться готовыми схемами или трафаретами, или нарисовать их своими руками.

Трафареты силуэтов новогодних персонажей

В первую очередь новогодние аппликации украшают главные персонажи праздника, составить композицию можно из любого материала, но лучше всего начинать с бумаги, фетра или ватных дисков.

Эскиз новогоднего города

Композиция с новогодним городом нередко используется в аппликациях. Он может стать центральной частью поделки или выступать на заднем плане, такой сюжет многие применяют для украшения окон. Если прорезать окошечки, двери и позади поставить свечу, ночник или светодиодную гирлянду, город будет выглядеть просто волшебно.

Дополнительные знаки и символы для новогодней аппликации

Новогодняя аппликация не может обойтись без символики наступающего года – свинки, которая бывает в виде мультипликационного персонажа или настоящего поросёнка. А также в композициях присутствуют дополнительные элементы: деревья, снежинки, свечи.

Трафареты букв и цифр для красивых поздравительных надписей

В качестве оформления обязательно нужно использовать поздравительную надпись и желательно обозначить год. Для этого следует подобрать красивые символы в филигранной технике, шаблоны которых представлены в нашей галерее. Их можно дополнительно покрасить и декорировать по усмотрению.

Как сделать своими руками новогодние аппликационные композиции для открыток и панно

Сделать новогоднюю аппликацию своими руками совсем просто, главное – продумать сюжет, подобрать материалы и позвать детей, поскольку здесь основная роль будет отведена им.

Идеи поделок для самых маленьких: плоская аппликация

Для простой плоской аппликации необходимо вырезать или подготовить отдельные элементы и наклеить их на основание из плотного картона, бумаги или другого материала. Дополнительно можно украсить поделку необычным декором. Предлагаем несколько оригинальных идей для зимних композиций.

Статья по теме:

Оригами на Новый год своими руками: идеи, пошаговые примеры поделок с новогодней тематикой, варианты разных техник изготовления, фигурки символов Нового Года и животных — в нашей публикации.

Пошаговый мастер-класс по изготовлению своими руками пластической аппликации

Пластическая аппликация – это более сложный вид ручного творчества, для неё руками сминают лист бумаги, чтобы он стал максимально пластичным, затем его аккуратно расправляют и придают очертания предмета. После этого всю поверхность изнутри тщательно промазывают клеем и приклеивают на основу. В это время ещё можно откорректировать облик, сделать складочки или разгладить.

Мы предлагаем для начала сделать новогоднюю свинку в упрощённой технике.

Для работы нам понадобятся:

• шаблон свинки;
• плотный картон
• фоторамка;
• клей ПВА;
• гофрированная бумага трёх цветов;
• ножницы и пинцет.

Приступаем к нашей поделке.

Иллюстрация	Описание действия
	Нарезать гофрированную бумагу на полоски, затем их на небольшие квадратики и смять каждый.
	Промазать лист картона клеем ПВА и приклеить к нему шаблон на цветной бумаге.
	Пинцетом взять каждый кусочек бумаги, обмакнуть его в ПВА и приклеить в определённом порядке на трафарет, комбинируя цвета.
	Вот такой символ 2019 года можно сделать всего за пару часов.

Более подробно весь ход действий можно посмотреть на видео:

Предлагаем посмотреть ещё две композиции, изготовленные в технике пластической аппликации.

Принцип создания многослойной аппликации

Многослойная аппликация развивает воображение и внимательность, а также аккуратность, что важно для деток. Её можно делать как из бумаги, так и ткани или кожи. Такие поделки выглядят очень необычно и привлекательно.

Необходимо нарисовать на разных листках бумаги несколько шаблонов или размножить один и разбить его на составляющие. Далее следует вырезать заготовки и послойно наложить друг на друга. Для придания объёмности рисункам можно сделать для них по краям рамки из бумаги в виде гармошки, так каждый лист будет на некотором удалении от предыдущего.

Рамка для аппликации из трёх листов

Для вдохновения предлагаем посмотреть оригинальную подборку зимних многослойных аппликаций.

Пошаговое изготовление объёмной аппликации

Объёмную аппликацию можно сделать в разных техниках: приклеить последовательно заготовки друг на друга, использовать подручные материалы, например, ватные шарики или диски. Предлагаем вместе с нами сделать поделку зимнего леса с припорошенным снежком.

Для работы нам понадобятся:

• бумага голубого цвета, можно предварительно наклеить звездочки-бусинки;
• вырезанный шаблон зимнего леса из белой бумаги;
• клей;
• белая пряжа.

Приступаем к работе.

Более подробно весь процесс можно посмотреть на видео:

Ажурные аппликации в технике квиллинг

Техника квиллинг или ажурное плетение из полосочек бумаги – это настоящее искусство, для которого придётся освоить базовые навыки кручения. Для этого можно использовать зубочистку или шило, для закрепления краешка – клей ПВА. Предварительно полосочка нужной длины наматывается на тонкое основание, затем её необходимо положить на стол в шаблон с отверстиями. После того как спиралька расправится, закрепить краешек клеем и руками придать форму.

Основные формы ролл для квиллинга

Мы подобрали фото новогодних аппликаций, которые вы сможете сделать своими руками всего за пару часов.

Аппликация из бумажных салфеток для Нового Года

Многие для аппликаций используют салфетки, такие поделки получаются нежными и красивыми. Лучше всего брать белые с ажурной каёмкой, но и другие также подойдут. Из них можно сделать фон, ёлочку или юбочку для ангелочка. Предлагаем несколько идей для совместного творчества:

• нарезать салфетки в виде квадратиков или кружочков, взять стопочку из 5 штук, прошить степлером посерединке и украсить бусинкой, получится одна объёмная заготовка для аппликации;
• можно нарезать на квадратики и скрутить шарики, которые затем приклеить к основе. Из них выкладывают различные новогодние фигурки и украшения.

Ещё больше идей для аппликаций из салфеток можно посмотреть на видео:

Аппликация из ткани в технике пэчворк и кинусайга

Новогодними аппликациями из ткани можно украсить диванные подушечки или каминные носочки для подарков. Лоскутки сшиваются машинной строчкой или зигзагом, красиво смотрятся и ручные стежки контрастной ниточкой. Но если вы хотите по-настоящему удивить близких, сделайте поделку в технике кинусайга – это бесшовный пэчворк, в котором лоскутки вставляются в прорези из пенопласта, предварительно нанесённые по шаблону.

Творчество для малышей: аппликационные композиции с ватой

Создание композиций из ваты можно доверить самым маленьким. Предварительно родители могут на цветной бумаге нарисовать сюжет или по трафарету обвести контур, тем временем ребёнок должен порвать вату на кусочки, которые затем следует приклеить на поверхность.

Просто волшебно смотрятся снежинки, украшенные кусочками ваты, дополнительно следует присыпать их глиттером. Детские поделки можно повесить на ёлку, сделать из них гирлянду или закрепить на окнах.

Трафареты для новогодних вытытанок

В последние годы новогодние аппликации для окон – вытытанки – пользуются большой популярностью. Сегодня это не просто снежинки, а целые сюжетные композиции, для которых разработаны специальные шаблоны. Приклеить их можно разными способами, но самый оптимальный – на мыльный раствор. После новогодних праздников поделка просто снимается, а стекло протирается влажной тряпочкой.

Заключение

Как видите, практически все новогодние аппликации и композиции сделать своими руками совсем несложно. Цена их не будет большой, поскольку использовать можно любые подручные материалы. Красочная поделка, в изготовлении которой поучаствовали детки, станет настоящим украшением праздничного интерьера.

Расскажите нам в комментариях, какие аппликации вы планируете сделать или уже приготовили вместе с детками.

И напоследок предлагаем посмотреть, как сделать аппликацию ёлочки в технике оригами:

 

Предыдущая

Своими руками🎄 Как сделать сказку из невзрачных вещей: удивительная ёлка из макарон своими руками

Следующая

Своими руками🎀 Необыкновенные идеи для украшения дома своими руками на Новый 2019 Год

Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!

ТОЖЕ ИНТЕРЕСНО:

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

14 простых, бюджетных и ярких вариантов для интерьера

Картина папертоль состоит из бумажных элементов, приклеенных так, что получается многомерная композиция. Мастер-класс по изготовлению помогает в короткие сроки научиться делать оригинальные сюжеты, достаточно приобрести готовые наборы для творчества или самостоятельно подобрать красивые картинки.

Из инструментов понадобится двусторонний скотч, поскольку элементы картины приклеивать нужно только на

Объемные картины из бумаги в разных техниках

Настенные композиции придают интерьеру новый характер – они смотрятся оригинально и стильно. Сделать панно своими руками можно при помощи разных техник. Чтобы начать работу, достаточно запастись большим количеством бумаги, красками, кистями и проявить фантазию.

Оригами: как сложить фигурку

Техника, при которой листы бумаги складывают для получения фигурок, называется оригами. С технологией создания простейших форм каждый человек познакомился еще в детстве: на уроках труда такие изделия были востребованы. Методика заключается в поэтапном сложении бумажного листа в определенном порядке. Направление зародилось в Китае, владеть техникой могли только представители высшего сословия.

Картины из бумаги, выполненные с помощью оригами, имеют необычный внешний вид. Изготовление несложное: зачастую ничего вырезать не нужно, стоит только соблюдать правила и этапы сложения листов. Современно смотрятся объемные картины с фигурами животных, их сделать достаточно просто. Принцип создания:

• Распечатка шаблона на цветном принтере.
• Подготовка фона из картона.
• Вырезание и складывание шаблона, его склеивание.
• Фиксация фигурки на картонном фоне.
• Заключение работы в раму.

Смастерить картину в технике оригами сможет ребенок от 6 лет: пусть малыш сам выберет фигурку животного, а родители помогут со складыванием и приклеиванием.

Квиллинг: крутим спиральки

Еще одна модная техника в мире творчества с бумагой – квиллинг. Она подразумевает изображение на плоскости определенной композиции с помощью длинных бумажных полосок. Каждая скручивается в спираль вручную, затем фиксируется клеем на поверхности фона. В результате получается объемная поделка, для которой также можно использовать цветные полоски.

Бумагокручение зародилось в XIV веке и ранее считалось настоящим искусством, а позже – хобби для настоящих рукодельниц. Для работы потребуется усидчивость и внимательность, ведь все спирали должны иметь определенный размер, быть ровными. В технике квиллинг красиво получаются птицы, растения, зимние пейзажи – все это можно включить в картину. Для методики кручения бумаги используют инструменты:

• пластиковые доски на пробковом основании с вырезками фигур;
• пинцеты с прямыми, изогнутыми носиками;
• шаблоны для квиллинга;
• квиллинг-коуч для создания ровных завитков;
• стики для кручения.

Все эти приспособления помогут создать красивые картины, но работа будет кропотливой, поэтому придется постараться.

Вытынанки: вырезаем по шаблону

В переводе с украинского языка «вытынать» означает вырезать. Методика заключается в создании ажурных узоров и маленьких картинок на бумаге. Простейшим примером вытынанки считается обычная снежинка, вырезанная из картона. Для работы нет необходимости покупать дорогие материалы и инструменты. Понадобятся канцелярский нож, трафарет, белая бумага, картон подходящего цвета, а также клей ПВА и самовосстанавливающийся коврик. Если последнего нет, можно смело использовать фанеру.

Поэтапно работа выглядит так:

• На лист фанеры кладут бумагу, сверху накладывают шаблон.
• С помощью острого канцелярского ножа вырезают отверстия по трафарету.
• Сначала вырезают крупные, затем мелкие детали.
• Готовую работу приклеивают к цветному картону и заключают в рамку.

Обрамление можно также сделать своими руками. Хорошо смотрится рамка из ярких разноцветных пуговиц, гофрированного картона и других подручных средств. Картину лучше повесить в детскую комнату, особенно если ребенок помогал ее выполнять.

Декупаж: как сделать объем из бумаги

Техника творчества декупаж подразумевает вырезание и приклеивание фрагментов иллюстрации на поверхность. Сделать объемную картину в данной методике несложно, главное – подобрать красивый рисунок и распечатать его в 5-7 экземплярах. Можно использовать многослойные салфетки, тогда также придется приобрести несколько одинаковых элементов.

Объемная поделка выполняется так:

• Одна из распечатанных картинок (или салфетка) будет основанием. Она приклеивается к твердому картону.
• Каждая последующая картинка будет придавать объем: на первой нужно обрезать часть фона, на второй – некоторые элементы рисунка, на третьей – ближние детали.
• Элементы на первом плане будут выделяющимися, объемными.
• Гофрокартон нарезают кусочками и начинают приклеивать пазлы картины.
• Когда трехмерная работа готова, ее можно покрыть лаком.

В такой технике оригинально смотрятся новогодние пейзажи, животные, изображение леса и природы.

Аппликация – вариант для детей и взрослых

Объемная картина из аппликации подойдет не только в качестве украшения интерьера, но и для поздравления близких друзей, родственников, любимого человека. Такую композицию можно сделать просто и быстро. Необходимо вырезать плоские фигурки, сложить их для объема и приклеить на фон. Несколько идей для аппликации по типу картины:

• монохромные сердца – хороший вариант для поздравления с Днем всех влюбленных;
• изображение дерева (например, каштан с оригинальной формой листа) хорошо подойдет для аппликации;
• весенние цветочки – такую поделку обычно дарят на 8 Марта;
• объемная аппликация с природными мотивами – рисунок лисы на фоне растений, цветов.

Кроме бумаги и картона можно создавать текстильные аппликации на пенопласте. Это еще один вид творческой работы, который поможет смастерить объемную картину. В качестве вспомогательного материала подойдет фетр (его используют для создания мягких элементов).

Плетение: бумажное панно

Картины, выполненные в технике плетения из бумаги, отличаются хрупкостью. Кропотливость работы делает эти изделия дорогостоящими, ведь сначала нужно создать эскиз, после чего изобразить его на основе рисунок с помощью сплетения бумажных трубочек (чтобы они были гибкими, их увлажняют). Для выполнения нередко используют газетные турундочки, предварительно их надо окрасить в белый, а затем в нужный цвет.

В технике объемного плетения получаются стильные работы. Прекрасно выглядит подборка животных, птиц, окрашенных в яркие цвета. Такое панно отлично дополнят интерьер яркой гостиной или детской комнаты. Объемную картину можно также разместить на стене в прихожей или коридоре.

Папье-маше: разнообразие идей

Работы в этой технике выполняют не на картоне, как остальные картины, а на дереве. Для основания лучше использовать именно этот материал, так как послойное создание объемных деталей требует прочной базы. Массу для работы делают из кусочков бумаги, смешанных с клеем. Для лучшего разбивания комков используют ручной блендер.

Полученную смесь раскладывают на основе, с помощью стеков формируют различные фигуры, в результате получается 3д-картина. На конечном этапе изделие можно покрыть акрилом, а когда высохнет – лаком. Такие художественные работы станут достоинством интерьера.

Дар из Страны восходящего солнца

Папертоль изобрели в Древней Японии. Там, как и в Китае, издавна существовал культ бумаги. Прабабушкой объемной аппликации можно считать оригами — вид декоративно–прикладного складывания различных объемных фигурок из тонких листов. Чтобы они дольше сохранялись, не мялись и не теряли свой цвет, их стали покрывать лаком, а затем и вешать на стены в рамочках. Европейцы познакомились с этим фактурным творчеством благодаря мореплавателям, которые завезли первые азиатские «живые картины» во Францию и Англию. И если в XX веке фактурными аппликациями увлекались преимущественно домохозяйки и пенсионеры, то сегодня, в XXI столетии, дизайнеры и художники возвели папертоль в ранг искусства. А массовое производство сделало это искусство доступным по цене для каждого потребителя.

Особенности обрывной аппликации

Учитывая своеобразную технику исполнения, обрывная аппликация имеет некоторые особенности.

• Картинка получается достаточно массивной, поэтому для основы рекомендуется взять картон.
• Клей лучше использовать в виде выдвижного карандаша, с жидким клеем малыш может переборщить и испортить работу.
• Важно заранее определиться со средним размером бумажных кусочков, иначе работа будет выглядеть неопрятно. Желательно, чтобы детали были одинакового размера. Малышам удобнее работать с кусочками покрупнее, дети постарше могут приготовить обрывки бумаги мелкого размера.

Шаблоны для творчества можно брать из старых раскрасок, рисовать самостоятельно или копировать из интернета. При оформлении поделки важно следить, чтобы элементы не выходили за контур рисунка.

Изображения для малышей должны быть простыми, без мелких элементов. А дети постарше могут оформить мозаичную картину. Материалом для элементов может быть не только бумага, но и вата или цветной скотч.

Все плюсы и минусы решения

Всегда приятно создавать что-то своими руками. И вдвойне приятно, если это что-то отлично выглядит и прекрасно вписывается в общую концепцию оформления вашего интерьера. Тем более, что у объемных цветов из бумаги есть очевидные преимущества:

• не вянут;
• не требуют ухода;
• не вызывают аллергических реакций;
• с их помощью можно создавать самые разнообразные цветочные композиции;
• позволяют украсить стену максимально ярко, красиво и стильно;
• создают праздничное настроение;
• не требуют для изготовления редких инструментов или дорогих вспомогательных материалов.

А что можно записать в минус? Пожалуй, только один факт: да, как бы вы ни старались, но все-таки живые растения смотрятся более убедительно. Так сказать, “по-живому”. Однако у изготовленных своими руками из бумаги объемных цветов “своя атмосфера” – они уходят в сторону искусства оригами и задают совершенно иные декоративные стандарты, по которым их и следует оценивать.

Цветы из бумаги со схемами и шаблонами для вырезания

Нереально красивыми и оригинальными смотрятся сувениры, которые несут в себе что-то необычное. Я предлагаю начать с самого казалось бы простого варианта, но зато кого, вы только посмотрите. Это ромашка, но не простая и не сказочная, а с пожеланиями, как приятно такую будет подарить, вы не находите?

Тем более, что готовые шаблоны вы можете скачать прямо с этого сайта и распечатать на принтере. Это очень прикольный сувенир, который зацепит любого. Подарить его можно на любой праздник, например на День Рождения или на День учителя.

Нам понадобится:

• офисные листы разных цветов — 5 шт.
• клей-карандаш
• двусторонний скотч
• стразы
• шаблоны
• атласная ленточка
• ножницы

Этапы работы:

1. Начните работу с того, что вам необходимо будет определиться с формой цветочка. Я предлагаю взять такой цветик-семицветик. Распечатайте на принтере заготовки. Первый шаблон будет таким, как на этой картинке, все остальные я высылаю вам на вашу почту, просто напишите внизу свой комментарий (всего их 10), либо вы можете сами придумать свои слова или послания.

2. Вот они красавчики, теперь возьмите ножницы, или можно использовать канцелярский нож и вырежьте по контуру.

3. Вот такие милые и веселые заготовки получатся.

4. Вырежьте круг из картона диаметром 5 см и положите первый цветок и ленточку из атласа и в серединку капните клей или смажьте, если вы используйте карандаш. Итак постепенно приклейте все.

5. Теперь остается красивенько оформить середку. Для этого возьмите квадрат, примерно 3,5х3,5 см. Согните его вот так.

6. Затем сделайте треугольник, как будто вы делаете лягушку.

7. Загните концы вперед.

8. Вот такие бабочки получатся.

9. Которые останется только соединить, склеить друг с другом, и серединку заклеить чем-нибудь интересным, например бусинкой или стразами. Очень оригинальная и неповторимая поделка получилась, она обязательно понравится тому, для кого вы ее сделали.

Наиболее распространенным и несложным особенно для детей является цветок из восьмерок с использованием дырокола и пуговок.

Несомненно королем всех цветов являются розочки, как их сделать, если честно великое множество вариантов. Об этом более детально я как-нибудь напишу еще. А сейчас возьмите за основу вот такой шедевр.

Или вот такой образец, нужно нарисовать 5 цветов от большего к наименьшему, а затем оформить это дело в вазочке.

Многие из вас я знаю будут искать розы, ведь именно эти цветы принято дарить в большинстве случаев. Что ж, вот вам первый инструктаж. Возьмите гофрированную бумагу и из нее сделайте лепестки. Сначала вырежьте полоску, затем сложите ее гармошкой и закруглите края. После этого следует накрутить на стебель, которым может быть палочка или что-то подобное.

Палочку также задекорируйте зеленой гофробумагой.

Можно сделать такое чудесное творение из обычной бумаги, но лучше использовать крептовую бумагу или гофро. Нарисуйте сами спираль по кругу, ножом прорежьте, а затем накрутите на карандаш или крючок для вязания.

Или воспользуйтесь вот этой обычной схемой, сделать такое можно за 5 минут.

Далее можно сделать гиацинты, тоже замечательно смотрятся. Поставить их можно в горшок или корзинку.

Их этапы работы абсолютно несложные. Помните, как в детстве делали закладки, система примерно такая же))).

Сами цветы можно также закрутить, чтобы смотрелось поинтереснее, как будто распустились по настоящему.

А вообще из бумаги довольно много моделей можно сочинить и сделать, главное смотря какой будет лепесток по форме.

Заметьте эти особенности сами, и вы сможете сделать маргаритки, хризантемы, георгины, и даже гвоздики, взгляните на следующие картинки. Вы видите шаблоны лепестков для вырезания.

Или вы больше предпочитаете лилии с пионами?

А это что за цветок? Догадались?

В виде брошки можно сделать такую очаровашку).

Самыми первыми, как известно радуют нас подснежники. Причем можно сами цветочки сделать из тыквенных семечек.

Ну и конечно же не могла я пройти мимо фоамирана, используйте этот материал тоже.

Следом за ними одуванчики. Сделайте их из обычных салфеток с применением степлера.

Вот такой яркий вариант, тоже будет отличным решением того, чтобы удивить всех.

Мне напоминают астры.

Вот этот вид меня вообще покорил, я в него влюбилась с первого взгляда. Реально смотрится как живой или настоящий георгин.

Можно сделать примулу. Понадобятся квадратики, из которых вам нужно сделать фигурки, похожие на треугольники.

С другой стороны также сверните, чтобы получился треугольник и лепесток для будущего бутона. После склейте их между собой. Сделайте стебель и листья.

Здорово выглядит следующий вариант, как будто настоящий.

Объёмная картина

Для работы с объемной краской от вас потребуется некоторая подготовка, но результат обязательно порадует детей.

Иллюстрации из книги «Творчество с большишами»

Как приготовить краски. Массу для краски делают из муки, воды и соды.

• В большой миске или кастрюле разведите воду с мукой до консистенции не очень густой сметаны.
• Взбейте миксером и добавьте ложку соды или пакетик разрыхлителя для теста. Еще раз все тщательно перемешайте миксером.
• Разложите массу по кружкам или маленьким мисочкам и подмешайте в каждую из них немного жидкой гуаши или акрила до получения нужного цвета.
• Все тщательно перемешайте.

Иллюстрации из книги «Творчество с большишами»

Как сделать кисточку-корнетик. Наносить краску удобно с помощью готовых кондитерских мешочков — корнетиков. Сверните небольшой кулек (как для семечек) и сбоку заклейте его скотчем. Наполнив корнетик краской, тщательно заверните его открытую сторону (как край фантика) и завяжите канцелярской резинкой или заклейте скотчем, чтобы краска при выдавливании через носик не вылезала и с обратной стороны тоже.

Иллюстрации из книги «Творчество с большишами»

Носик кулечка нужно чуть надрезать, чтобы краска вытекала. Сделайте отверстие совсем маленьким — краска жидковата и льется хорошо; потом, если понадобится, можно будет расширить срез.

Как сделать объёмную картину. Для рисования такой краской понадобится плотная бумага или картон. Распечатайте из интернета картинки каких-нибудь вкусностей — дети с удовольствием раскрашивают их тестом из своих кулечков. Готовый рисунок поставьте на пять минут в разогретую духовку, и сода, которая есть в краске, увеличит его в два раза — нарисованные пирожные станут по-настоящему объемными.

Простой декор

Вырезанные из бумаги бабочки, птицы, феи быстро преобразят помещение. Сделайте плоские наклейки или объемные, в одной гамме или, наоборот, яркими. Руководствуйтесь вкусом и настроением.

Для молодежного пространства подойдут разноцветные круги, хаотично наклеенные на стенах, фасадах шкафов, окнах и других поверхностях.

Картина из макулатуры

Чтобы создать данный аксессуар, можно использовать старые обои, ненужные географические карты, пожелтевшие от времени газеты и пр. Подойдут и бумажные обложки от виниловых пластинок.

В общем, вся целлюлозно-бумажная продукция, которую вам жалко было выбросить, может приобрести новую жизнь, будучи обрамлённой в оригинальную раму.

Композиция из бумажных перьев

Для создания подобного букета понадобится несколько веточек – их можно найти в парке. Из цветной бумаги вырезают пёрышки и приклеивают к собранным веткам. Как только клей высохнет, композицию ставят в вазу. Для создания весеннего настроения можно взять листы пастельной гаммы. Но допускаются здесь и эксперименты с насыщенными тонами.

Шедевр из конфетти

Самое важное для взрослых — забыть, что конфетти по сути мусор, который потом придется выметать из всех углов, и принять как данность, что конфетти — это праздник!

Конфетти можно использовать в самых разных аппликациях. — Иллюстрация из книги «Творчество с большишами»

1. Первое, что приходит в голову, когда размышляешь, как сделать конфетти, — это, конечно, дырокол. Достаточно сложить лист бумаги гармошкой и проделать в нем много круглых дырочек. Все, что при этом высыпется из дырокола, — уже конфетти. А можно использовать фигурный дырокол: кто сказал, что конфетти не должно быть в виде маленьких листиков, сердечек, звездочек?

2. Самодельное конфетти можно использовать в самых разных аппликациях. Перед его наклеиванием заранее смажьте клеем поверхность бумажной основы и переносите на нее конфетти с помощью резинки, наколотой на карандаш. Можно просто посыпать конфетти на хорошо промазанную клеем поверхность и дождаться высыхания.

Конфетти — это весело. — Иллюстрация из книги «Творчество с большишами»

3. Самый быстрый вариант — с клеевым пистолетом. Смажьте с его помощью небольшую поверхность бумаги клеем и быстро окуните ее в кучку конфетти. Главное — как и всегда в работе с клеевым пистолетом, — предупредить детей, что клей в нем и некоторые части самого пистолета сильно нагреваются и поэтому надо быть осторожными.

По материалам книги «Творчество с большишами»

Абстракция: используем дополнительные материалы

Стильно и современно выглядят картины с абстракцией. Для выполнения такой работы может пригодиться не только цветная бумага, но и ткань, зерна кофе, кожа. Суть работы заключается в хаотичном расположении элементов для формирования фантазийной поделки. Поэтапно работа выглядит так:

• Подготавливают основание – дерево или плотный картон.
• Делают эскиз – отдельно прорисовывают на бумаге будущее панно.
• Согласно схеме вырезают из бумажных цветных листов, из ткани или кожи отдельные элементы.
• Детали прикладывают к основанию, при этом нужно примерять будущую композицию (желательно пронумеровать каждую деталь).
• Работу начинают из центра. Чтобы панно получилось ярким, лучше использовать разные расцветки.
• Поделку заключают в раму. Если она выполнена из бумаги, ее можно покрыть акриловым лаком для дополнительной защиты.

Оригинально будет смотреться на стене такая картина, если сделать ей подсветку по периметру. Композиция украсит спальню, гостиную и любой современный интерьер, например, в стиле лофт.

Картины из салфеток

Необычную легкость обрывным аппликациям придают элементы, сделанные из цветных бумажных салфеток.

Цыпленок

Взяв за основу салфетку желтого цвета, можно смастерить милого цыпленка.

Для занятия надо приготовить:

• основу из плотной бумаги или картона,
• салфетку желтого цвета,
• клей.

Порядок работы.

1. Нарисовать или скопировать на основу рисунок цыпленка.
2. Порвать салфетку на мелкие кусочки.
3. Аккуратно наклеить. Можно приклеивать только часть элемента, изобразив пух.
4. Нарисовать глаз и клювик.

Нежную березку можно изготовить при помощи салфетки зеленого цвета. Подобные работы могут смастерить учащиеся младших классов для школьной тематической презентации.

Полоски

Суть ещё одной разновидности объёмного моделирования состоит в склеивании из разноцветных бумажных полос. Данную технологию используют при создании аппликаций, панно, для декорирования работ, сделанных иным методом. Вот инструкция:

1. Сформировать из полосок петельки, склеив концы заготовок.
2. Применить их для обозначения цветочных лепестков, павлиньих или лебяжьих перьев.

Если приклеивать к картону полоски в виде объёмной полусферы, то можно создать черепаху, воздушный шарик, яблоко или целый подводный мир.

Склеив много полосок крест-накрест посередине и приподняв свободные концы при помощи нитки, просунутой в сделанные в них отверстия, можно получить грушу.

Привлекательно смотрятся ёлочные шары, сплетённые из бумажных лент.

Варианты оформления готовых работ:

Также, обращаем ваше внимание, о различных вариантах оформлении готовой работы. В сочетании таким мощным стилевым разнообразием, вы украсите свою квартиру (дом, офис) со вкусом, превратив в настоящую частную галерею, творцом всех шедевров в которой будете вы сами!

Оригами

Данная техника даёт возможность изготавливать различные фигурки, из которых, в свою очередь, можно собирать целые композиции. Ребятам помладше стоит предлагать самые лёгкие схемы. Школьники могут справиться и с чем-то посложнее. Их можно попросить сделать, к примеру, журавля.

«Художественное конструирование из бумаги на занятиях по изобразительному искусству в системе дополнительного образования». Статья (методическое сообщение)

Государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей

 Дворец детского (юношеского) творчества Московского района Санкт-Петербурга

 «Художественное конструирование из бумаги на занятиях по изобразительному искусству в системе дополнительного образования». 

 методическое сообщение

Педагоги дополнительного образования:

 Лаптева Асия Тагировна

ГБОУ ДОД ДДЮТ Московского района

и преподаватель МОБУДОД Пашская ДШИ

Ганиева Тамара Александровна

                                                 

Санкт-Петербург 2020 год

        Оглавление

Введение………………………………………………………………….. 3

Основная часть (Художественное конструирование из бумаги на занятиях по изобразительному искусству в системе дополнительного образования)……………………………………………………………………………………….  4

Заключение……………………………………………………………… 21

Список используемой литературы……………………………………  22

Приложения……………………………………………………………..  24

Введение.

Современные  образовательные  программы  по изобразительному искусству в учреждениях дополнительного образования содержат три основных вида художественной деятельности для визуальных пространственных искусств это:

1.Конструктивная

2.Изобразительная

3.Декоративная

Художественное  конструирование, как деятельность является интегрирующей, которая включает в себя все виды пространственных искусств (живопись,  графику,  скульптуру,  архитектуру  и  дизайн,  народное  и декоративно-прикладное   искусство).

Конструирование развивает детское мышление, а именно операции анализа и синтеза. Совершенствуется зрительное восприятие, дети приходят к пониманию того, что в окружающем мире существуют однородные предметы, относящиеся к одному понятию и имеющие общие признаки. Конструирование из бумаги как вид продуктивной деятельности направлено на получение конкретного результата — поделки (изделия). Изготовление поделок из бумаги является довольно сложным, но увлекательным видом деятельности. Оно требует развития пространственных представлений, внимательности и точности действий. 

       Художественная конструктивная деятельность в большей степени может поспособствовать выбору профессии, связанной с художественным оформлением книг, журналов, рекламы и др., а также, с компьютерной графикой, основами дизайна.

Основная часть.

         Художественное конструирование из бумаги на занятиях по изобразительному искусству в системе дополнительного образования.

         

       Обзор и виды художественного конструирования из бумаги на занятиях по изобразительному искусству в системе дополнительного образования.

 Бумагопластика – это искусство художественного моделирования из бумаги объемных композиций на плоскости и создания на основе моделей трехмерных бумажных скульптур. Создается на основе конструкции, представляющую собой систему ребер жесткости, плавных изгибов, получаемых в результате деформации листа бумаги. Для передачи выразительности образа используется различное освещение.

Виды бумагопластики:

• Оригами (простое, мокрое складывание, паттерн, модульное, кусудама)
• Киригами
• Торцевание
• Квилинг
• Бумажная скульптура (объемные композиции)
• Аппликация (объемная, плоская, декупаж, альтернативные виды аппликации)
• Цветы из бумаги
• Айрис-фолдинг («радужное складывание») 
• Вырезание узоров из бумаги – «Цзяньчжи»
• Вырезки (вырезка, вырезанка, выстриганка, витинанка, выцинянка, карпиняй, рейзеле)

Оригами. Принцип этого искусства заключатся в создании объемных фигур из бумаги без использования клея. Новички могут начать с самых простых фигурок животных, цветов, птичек. А вот опытным мастерам доступны такие сложные конструкции, как люди, цветочные композиции, «торты», драконы и т.д.

 Орига́ми — древнее искусство складывания фигурок из бумаги. «Ори» в переводе с японского — «складывать», «Ками » – бумага. Искусство оригами своими корнями уходит в древний Китай, где и была изобретена бумага. Первоначально оригами использовалось в религиозных обрядах. Долгое время этот вид искусства был доступен только представителям высших сословий, где признаком хорошего тона было владение техникой складывания из бумаги.

Немного истории. Две тысячи лет назад китайцы изобрели бумагу. Примерно тогда же и появилось искусство оригами. Но считается, что искусство оригами зародилось в Японии и оно даже старше, чем бумага. Первые фигурки оригами возникли из искусства драпировки ткани при изготовлении традиционной японской одежды. Знаменитый японский мастер оригами Акира Йошизава придумал «азбуку оригами». Это условные знаки и базовые формы. 

Виды оригами.

Простое (классическое) оригами

 Классическое оригами предписывает использование одного листа бумаги без применения ножниц. При этом часто для шейпинга (shaping) сложной модели, то есть придания ей формы, или для её консервации используется пропитка исходного листа клеевыми составами, содержащими метилцеллюлозу. Простое оригами — стиль оригами, придуманный  . Как правило, данным свойством обладают плотные сорта бумаги.

Паттерн — один из видов диаграмм оригами, представляющий собой чертёж, на котором изображены все складки готовой модели. Па́ттерн (англ. pattern «образец, шаблон; форма, модель; схема, диаграмма») — схема-образ, действующая как посредствующее представление, или чувственное понятие, благодаря которому в режиме одновременности восприятия и мышления выявляются закономерности, как они существуют в природе и обществе.

Паттерн понимается в этом плане как повторяющийся шаблон или образец. Элементы паттерна повторяются предсказуемо. Так, из графических паттернов складываются красивые узоры. Каждый из органов восприятия (чувств) воспринимает паттерны в соответствии со своими особенностями.  В науке, в том числе в математике и языкознании, паттерны выявляются путём исследования.

Прямое наблюдение может выявлять визуальные паттерны, как они формируются в природе и в искусстве. Визуальные паттерны в природе часто хаотичны. Они не копируют друг друга и часто являются фрактальными.

Паттерны в природе включают спирали, меандры, волны, пену, 

трещины, а также паттерны, созданные благодаря симметрии поворота и отражения. Все подобные паттерны имеют математически описываемую структуру, которая может быть выражена формулами, тем не менее математика сама по себе является поиском регулярностей, и любой конечный продукт применения функций является математическим паттерном.

 Паттерн бывает удобен для описания сложной модели, когда обычная запись бывает слишком громоздкой. Более существенно, однако, то, что паттерны стали использоваться при проектировании современных сверхсложных моделей, подняв искусство оригами до небывалых высот реализма.

Идея записи схемы в виде паттерна не так уж нова. Ещё в 1960—1970-х годах многие оригамисты, такие как Нейл Элиас, часто использовали паттерны для описания своих работ. Однако настоящая популярность к ним пришла в 1990-е годы. Причин к этому было несколько. Во-первых, намного проще нарисовать один чертёж, нежели детальную пошаговую последовательность складывания. Во-вторых, многие оригамисты используют паттерн в процессе разработки схемы, так что она достаётся им задаром. И, наконец, с ростом квалификации оригамистов по всему миру, стало больше людей, умеющих читать паттерны.

Может показаться, что паттерн не так иллюстративен, как пошаговая схема складывания. На самом деле, паттерн даёт не просто информацию, как сложить модель, но и как она была придумана. При современном способе конструирования, как утверждает Роберт Лэнг, сам автор может не знать всю последовательность складывания, более того, её просто может не существовать — в некоторых моделях все складки развёртки осуществляются одновременно, без промежуточных шагов.

Следует учесть, что на паттерне могут быть нанесены не все складки, он может передавать лишь основные черты окончательной модели — окончательную форму должен придать фигурке сам складывающий.

В паттернах редко применяются стандартные обозначения складок — долиной и горой. На чертеже присутствуют сотни линий и использование штриховых и штрих-пунктирных линий делает его нечитабельным. Общепринятой системы обозначений для паттернов ещё не сложилось, однако есть несколько наиболее популярных.

Неявный паттерн: все линии обозначаются одинаково.

Явный паттерн: линии гор и долин различаются.

Метод, широко используемый в печатных изданиях с черно-белыми схемами: горы и долины обозначатся линиями разной толщины.

Ещё один метод, разработанный для печати: горы обозначаются сплошными линиями, долины — пунктирными. Таких обозначений придерживается, например, Роберт Лэнг.

Метод, применяемый при публикации в интернете (например, на фликре): горы и долины обозначаются линиями разного цвета (обычно красного и синего).

Модульное оригами

Это техника собирания из значительного числа одинаковых модулей. В модульном оригами, в отличие от классического оригами для создания фигуры применяется не один лист бумаги, а несколько. Каждый отдельный лист собирается в модуль следуя правилам классического оригами. Далее модули соединяют между собой методом вкладывания их одного в другой. При сборке модули держатся за счет силы трения, позволяя изгибать конструкцию и придавать ей самые разнообразные формы. Хотя в некоторых случаях модули имеет смысл склеивать между собой с помощью клея ПВА.       Используя технику модульного оригами возможно сделать почти любую фигуру фактически любого размера. А так, как для складывания модулей можно использовать бумагу разнообразных цветов, модульные фигурки получаются по-настоящему удивительными. Снятие ограничения на количество листов позволяет с большей лёгкостью создавать крупные модели со сложной структурой.

 Кусудама (яп. 薬玉, букв. «лекарственный шар») — бумажная модель, которая обычно (но не всегда) формируется сшиванием вместе концов множества одинаковых пирамидальных модулей (обычно это стилизованные цветы, сложенные из квадратного листа бумаги), так что получается тело шарообразной формы. Как вариант, отдельные компоненты могут быть склеены вместе. Иногда, как украшение, снизу прикрепляется кисточка. В древней Японии кусудамы использовались для целебных сборов и благовоний. Искусство кусудамы происходит от древней японской традиции, когда кусудамы использовались для фимиама и смеси сухих лепестков; возможно, это были первые настоящие букеты цветов или трав. Само слово представляет комбинацию двух японских слов кусури (лекарство) и тама (шар). В настоящее время кусудамы обычно используют для украшения или в качестве подарков.

Кусудама является важной частью оригами, в частности, направления модульного оригами. В настоящее время граница между этими понятиями стирается.

Значение оригами 

— Оригами развивает мелкую моторику рук.

 — Укрепляет внимание и усидчивость.

— Занятия оригами безопасны, ведь для работы не требуется ничего кроме бумаги.

— Развивает творчество (можно показать целый театр с помощью поделок оригами)

— Развивает память, мышление, пространственное воображение, сообразительность

 Оригами, гармонично развивает оба полушария головного мозга, движения пальцев становятся более точными, ведь чтобы получилась красивая фигурка, нужны аккуратность, внимание, сосредоточенность.(это очень важно для тех, кто учится писать)

Занятия оригами дают ребенку совершенствование координации тонких движений пальцев; терпение и внимательность; развитие способности четко формулировать мысль; обучение элементам логического и абстрактного мышления; развитие усидчивости, наблюдательности, памяти и пространственного конструирования

Киригами (яп.切り紙 kiru — резать, kami — бумага) — искусство изготовления фигурок и открыток из бумаги с помощью ножниц. Основоположником киригами считается японский архитектор Масахиро Чатани (Masahiro Chatani), а датой рождения киригами считается 1980 год.

Для изготовления используют листы бумаги или тонкого картона, которые надрезают и складывают. Наглядно, эти модели сравнимы с замысловатыми ‘pop-up’ — открытками. В отличие от традиционных pop-up-открыток, эти бумажные модели обычно надрезают и складывают из одного листа бумаги. Чаще всего разрабатывают трехмерные воспроизведения архитектуры, геометрические узоры и различные повседневные объекты и др.

Торцевание — техника торцевания проста, но позволяет создавать воздушные, объемные композиции любого размера и на любую тему. Для работы необходимы гофрированная, простая цветная или папиросная бумага (тишью), карандаш, ножницы, клей и основа, на которую будут крепиться детали.

Из квадратиков бумаги (кружок, деталь с неровными краями и т. д.) приемом скручивания на карандаш и приклеивания собирается «ковер» (такие коврики были популярны у многих бабушек в деревнях в 20 веке). Таким образом можно собрать «коврик» любого вида, с любым узором (картинкой).

 Квиллинг (англ. quilling; от quill «птичье перо»), также известен как бумагокручение — искусство изготовления плоских или объёмных композиций из скрученных в спиральки длинных и узких полосок бумаги. Готовым спиралькам придаётся различная форма и таким образом получаются элементы бумагокручения, называемые также модулями. Уже они и являются «строительным» материалом в создании работ — картин, открыток, альбомов, рамок для фотографий, различных фигурок, часов, бижутерии и т. д. Искусство бумагокручения возникло в конце XIV — начале XV веков в средиземноморской Европе. Считается, что квиллинг придумали монахи. Обрезая позолоченные края книг, они накручивали их на кончики птичьих перьев, отсюда и название (quill — в переводе с английского «птичье перо»), что создавало имитацию золотой миниатюры (особенно часто использовалось в бедных церквях). В России данное искусство стало популярным только в конце XX века, также квиллинг имеет большую популярность в Германии и Англии. Данная техника не требует значительных материальных затрат для начала её освоения. Однако и простым бумагокручение не назовёшь, так как для достижения достойного результата необходимо проявить терпение, усидчивость, ловкость, аккуратность и, конечно, выработать навыки скручивания качественных модулей. В XV—XVI веке бумагокручение считалось искусством, в XIX веке — дамским развлечением (и чуть ли не единственным рукоделием, достойным благородных дам). Большую часть XX века оно было забыто. И только в конце прошлого столетия бумагокручение снова стало превращаться в искусство. В Англии принцесса Елизавета всерьёз увлекалась искусством квиллинга, и многие её творения хранятся в музее Виктории и Альберта в Лондоне. 

Бумага – один из самых популярных подручных средств, которые можно использовать для творчества. В детстве, пожалуй, каждый делал аппликации, вырезал снежинки или складывал кораблики и самолетики. Даже малыш иной раз находят интересные композиционные решения, что уж говорить о возможностях и фантазиях взрослых. Удивительные поделки из бумаги можно создать своими руками и украсить ими любой интерьер.

Гофрированная бумага. Работать с ней не сложнее, чем с обычной бумагой, но результат намного интересней. Сама структура – гофра, позволяет добиться самых интересных эффектов. Даже самые простые розочки выглядят привлекательней, чем из гладкой бумаги. Интересно изготавливать и более сложные композиции: свадебные букеты, животных и птиц, разнообразные шары.

Картон. Более плотный картон идеально подходит для создания объемных моделей. Из него можно строить дома и замки, создавать забавные фигурки собачек и лебедей. А опытным рукодельникам удается создавать такие шедевры, как ажурные самолеты, ангелочки, макеты техники. 

Книги и газеты. Удивительные поделки получаются из печатной продукции. Не нужно думать, что газетные листки годятся только для бытовых нужд! Из старых, давно прочитанных и ненужных газет получится очаровательная пушистая собачка или симпатичное оформление для ночной лампы. А уж из книг получаются просто уникальные вещи — объемные экспозиции, которые необычно смотрятся и обладают 3-D эффектом. 

Из серпантина получаются оригинальные украшения, стоит вспомнить, как искусно обращаются с бумажными лентами при декорировании подарков.

Аппликация (лат. applicātiō — прикладывание, присоединение) — способ получения изображения; техника декоративно-прикладного искусства. Аппликация из бумаги — вырезание и наклеивание фигурок, узоров или целых картин из кусочков бумаги на материал-основу (фон). Как правило, материалом-основой служат картон, плотная бумага, дерево. Аппликация связана с познавательной деятельностью и огромное влияние оказывает на развитие умственных и творческих способностей детей. Аппликация отличается от других видов изобразительной техники — силуэтностью, плоскостной обобщенной трактовкой образа, однородностью цветового пятна (локальностью) больших цветовых пятен, выразительностью изображения. По форме аппликация бывает:

• объемная;
• плоская.

Научиться простой аппликации из разноцветной бумаги несложно. Даже ребенок после «мастер-класса» сможет наклеить на основу домик, елочку или сделать аквариум. Но если совершенствовать мастерство и проявлять фантазию, то можно создавать настоящие шедевры. Наиболее эффектно аппликации смотрятся, если их делают объемными.

Аппликация тесно связана с сенсорным восприятием. Развитию сенсорного восприятия способствует операции по обработки бумаги:

1. сгибание;
2. резание;
3. разрывание и обрывание;
4. наклеивание.

 Аппликация активно используется в украшении мебели. Один из наиболее распространенных способов аппликации — декупаж.

Декупаж — происходит от французского глагола decouper (вырезать) — это вид аппликации. Для декупажа используются бумажные салфетки: специальные или столовые с красивым рисунком. Они продаются в любом магазине для творчества или можно взять любую понравившуюся салфетку.
Цель — добиться эффекта нарисованной картины на декорируемом предмете. Поверхность может быть не только твердой (фарфор, стекло, дерево, керамика, пластмасса), подойдет даже ткань.
В этом и вся прелесть декупажа — полет фантазии не ограничен. Истоки декупажа восходят к Средневековью. Как вид искусства он первый раз упоминается в конце XV века в Германии, где вырезанные картинки стали использоваться для украшения мебели. Пик увлечения этой техникой наступил в XVII веке в Европе, когда в моду вошла мебель, украшенная инкрустациями в китайском или японском стиле. Венецианские мастера искусно вырезали изображения, наклеивали их на поверхность мебели и покрывали для защиты 30-40 слоями лака. Путём такой аппликации мебельщики имитировали дорогие восточные инкрустации, что делало мебель значительно дешевле, однако она пользовалась не меньшим спросом. Впоследствии это искусство в Италии стало именоваться Arte povera («искусство бедных»). Ныне такая мебель крайне редка и стоит очень дорого, и этому стилю подражают многие современные мебельные дизайнеры. Декупаж был очень моден при дворе французского короля Людовика XVI. Мария Антуанетта и её придворные дамы использовали для украшения работы Ватто и Фрагонара, уничтоженные позднее во время Великой французской революции. В Англии декупаж стал доступен широким слоям населения в Викторианскую эпоху, когда в большом количестве появились коллекции с отпечатанными листами для вырезания, и декупаж проник почти в каждый дом. К середине XIX века это увлечение стало массовым. В основном для работ использовались сентиментальные мотивы в виде изображений цветов, пасторальных сценок, фигурок и ангелочков. Из Англии декупаж в качестве хобби проник в Америку, где был широко известен между Первой и Второй мировыми войнами. Среди знаменитостей, увлекавшихся декупажем — королева Франции Мария Антуанетта, Мадам де Помпадур, Лорд Байрон, Матисс и Пикассо.

Вариант техники декупажа встречается в русской иконописи: техника называется обычно аппликацией на деревянную основу. Эта декоративная техника заключается в скрупулёзном вырезании изображений из различных материалов, в том числе и из бумаги, которые затем наклеиваются или прикрепляются иным способом на различные поверхности для декорирования. В России такая техника до XVII века не была известна, ее привезли в Оружейную палату западные художники. В ней выполнена, в частности, икона «Спас Эммануил» из собрания ГИМ.

Сейчас эта старинная техника вновь стала модной и широко распространена в различных странах при декорировании сумочек, шляпок, подносов, ёлочных украшений, солнечных часов, шкатулок, посуды, упаковок и т. д., а также при создании эксклюзивных предметов интерьера, при оформлении одежды и изготовлении модных аксессуаров. Кроме того, активно применяются так называемые рисовые и декупажные карты. Это специальным образом подготовленные изображения, напечатанные типографским способом на специальной бумаге. 

Декопатч — техника, близкая к декупажу и часто использующаяся вместе с ним. Смысл очень простой: берутся кусочки бумаги и наклеиваются на декорируемый предмет таким образом, чтобы закрыть всю декорируемую поверхность, образовать цельный фон. Бумага для декопатча режется или рвётся вручную, размеры бумажек могут разниться в зависимости от замысла и размера декорируемого предмета. Клеить можно любым клеем для декупажа, лаком, ПВА. Поскольку наклеиваемая бумага, как правило, очень тонкая, возникает эффект «росписи» поверхности. Часто поверх слоя декопатч наклеивают салфеточные мотивы, наносят двухфазный лак кракле, тени, — одним словом, продолжают работать с предметом уже в классических техниках декупажа. Бумага для декопатча используется самая разная.

В магазинах для творчества и художественных салонах можно приобрести специальную бумагу для декопатча, она продаётся листами, которые можно рвать или резать на кусочки по усмотрению. Очень хорошо подходят для этой техники салфетки со сплошным, «фоновым» рисунком. Ещё один вид бумаги для техники декопатч — креппбумага. В России её ещё называют «жатая», иногда — «гофрированная». В работе эта бумага интересна тем, что под клеем она «ползёт», тянется неравномерно, образуя плавные цветовые переходы. Недостаток её — в том, что под жидким клеем насыщенные оттенки «линяют», краска плывёт и тянется за кистью. Впрочем, зачастую недостаток этот можно превратить в достоинство, сыграв на переходах цвета.

Обрывная аппликация  

Техника обрывной аппликации очень проста. Происходит обрывание кусочков цветной бумаги и наклеивание их на контур рисунка. Кусочки, из которых изготавливается обрывная аппликация, может быть выполнена из нарезанных кусочков.

Альтернативные виды аппликации:

Из конфетти — красивые изделия получаются из маленьких цветных кружочков конфетти используют в чудных аппликациях.

Из шариков (скрученных из салфеток) — этот вид деятельности хорошо развивает мелкую моторику рук малышей, а также фантазию, внимание и эстетический вкус. Аппликации из салфеток можно делать с детьми от двух лет, начиная с самого простого. Главное, объяснить ребенку, как делать из салфеток комочки. Начинать следует с целой салфетки, а затем уже делать комочки из небольших кусочков бумаги. Эти детали можно будет использовать в первых аппликациях, например, сделать бусы. Дети постарше могут выполнять из подобных комочков композиции посерьезнее.

Из скрученной бумаги (можно из скрученных салфеток) — еще одна техника, в которой работы выполняются из салфеток, скрученных в трубочки. Такой способ подойдет для детей старшей группы детского сада или начальных классов школы, так как требует некоторых навыков.

Бумажная скульптура и объемные композиции–из ватмана, папье маше, газет создаются как тонкие и изящные изделия, так и монументальные работы, имеющие очень сложную рельефную поверхность. Это нечто среднее между наукой и искусством. все расчеты для бумажных скульптур он делает вручную. Некоторые работы могут достигать размера в несколько метров. Многие художники выбрали искусство скульптуры из бумаги. Это канадец Кэлвин Николлс с его удивительными животными, Ричард Суини из английского города Хаддерсфилда с трёхмерными бумажными инсталляциями (на первом слайде презентации), Мэтт Шлиан с объёмными бумажными скульптурами (слайд 32), американская художница из Лос-Анджелеса Джен Старк создаёт потрясающие геометрические скульптуры из бумаги.

Цветы из бумаги — делали еще в давние времена. Египтянки делали различные украшения из искусственных цветков, используя для их создания бумагу. В средневековые времена такими цветами украшали храмы. В восемнадцатом веке начали создавать большие предприятия, на которых официально изготавливали такие цветы. Уже тогда люди знали, как делаются из бумаги цветы. Из бумажных цветов можно делать оригинальные панно и композиции, ведь на дальнем расстоянии они практически не отличаются от живых. Цветы из цветной бумаги отлично подходят для украшений рамочек фотографий, открыток, коробочек для подарков и шляпок. Очень часто они используются для оформления праздничных залов перед торжествами, комнат и праздничных столов. 

Айрис-фолдинг.

Название техники айрис-фолдинг можно перевести с английского, как «радужное складывание». Айрис-фолдинг (iris folding) появилась в Голландии — это техника складывания полос цветной бумаги под углом в виде закручивающейся спирали. «Радужное складывание» только на первый взгляд кажется сложным, алгоритм работы достаточно прост в освоении, хотя требует внимания и аккуратности. Для техники существует множество схем, шаблонов и картинок. При этом схемы для айрис фолдинг достаточно просто сделать самим.  

Вырезание узоров из бумаги – «Цзяньчжи» – один из видов традиционного народного декоративно-прикладного искусства Китая, который недавно был отнесен ЮНЕСКО к числу мирового культурного наследия. Искусство вырезания из бумаги имеет долгую историю, оно возникло во времена династий Шан или Чжоу и передавалось из поколения в поколение до наших дней. Основным сюжетом этих простых и безыскусственных произведений из бумаги является труд и жизнь простого народа. 

Вырезание из бумаги – один из самых популярных видов народного творчества в Китае. По данным археологов оно берет свое начало в VI в., но многие считают, что на самом деле его история началась на несколько сотен лет раньше. Сначала вырезанные узоры использовали в религиозных ритуалах или для украшения интерьера. Так как новый материал был чрезвычайно дорог, то первоначально вырезание из него являлось развлечением исключительно императорского двора. Китайские модницы и придворные красавицы вырезанными из бумаги картинками украшали свои лица и прически.

Вырезание из бумаги выполняется только вручную. Вырезание бывает двух видов: первый – вырезание при помощи ножниц, используя сразу несколько листков бумаги (обычно не более 8 листков за один раз), мастера клеят их на бумагу и при помощи острого ножа доводят узор до совершенства; второй способ – вырезание при помощи ножа, сначала бумагу несколько раз складывают, кладут ее на рыхлый клей, сделанный из пепла и жира животных, потом тщательно вырезают на бумаге узор, держа нож в руке вертикально, и обрабатывают его по заготовленному образцу. Преимущество второго способа состоит в том, что он позволяет одновременно вырезать сразу несколько узоров. 

Самые первые картины цзяньчжи появились примерно в первом столетии нашей эры, вскоре после изобретения бумаги во время правления династии Хань. Самые ранние случаи проникновения китайских бумажных вырезок за пределы страны — в Японию — датируются VII веком. Позднее по Шелковому пути они распространились и по всей Евразии. Это искусство так полюбилось во многих странах, что его стали считать своим исконным ремеслом многие народы.

В 8-9 веках нашей эры цзяньчжи распространилось в западной Азии, а в 16 веке это искусство появилось в Турции. В результате все искусство в целом обогатилось местным колоритом разных стран. Например, китайский стиль вырезания называется цзяньчжи, японский – монкири, в Мексике его называют papel picado, что переводится как «бумага в дырочку».

 Наибольшее развитие искусство вырезания из бумаги получило во второй половине XIX — начале XX века, так как бумага в это время стала относительно дешевым материалом, доступным простому народу.

Вырезки — резные узоры из бумаги, вид древнеславянского народного декоративного искусства. Включает сюжетные и орнаментальные украшения жилья — ажурные, силуэтные и тому подобное. В России ажурно вырезанная бумага называлась вырезка, вырезанка или выстригака, на Украине — витинанка, в Белоруссии – выцинянка. в Литве- карпиняй.

 По технологическим и художественным особенностям бумажные вырезки делятся на:

• ажурные — изготавливаются из одного листа бумаги, изображение помещается в проемах;
• силуэтные — изображение выступает силуэтом;
• одинарные — изготавливаются из одного листа бумаги;
• сложные — аппликационные из нескольких листов бумаги, поэтому почти всегда многоцветные.

 По технике изготовления и способу подачи изображения сложные вырезки делятся на составные (крупномасштабной произведения, изображения которых образованы из отдельных элементов, составленных рядом друг с другом, гармонично сочетающихся между собой в единое целое) и накладные (наложенные друг на друга «горкой»).

По форме могут быть разнообразны и напоминать круги, ромбы, квадраты, овалы, полоски, а также образовывать сложные сюжетные композиции. Вырезки бывают следующих групп:

• фигурки — силуэтные вырезки, бывают нескольких композиционных типов — птички, всадники, куклы и др.;
• розетки — ажурные вырезки, состоящие из розеток, звезд, ромбов, квадратов (все одинарные) и накладных «божьих коровок»;
• дерева — сюжетно-декоративные вырезки, создаются относительно вертикальной оси: дерево, дерево с птицами, ветвь, букет, ваза и т. п.;
• ленты — с односторонней или двусторонней композицией орнамента;
• обои — вырезки, которые состоят из следующих типов композиционной структуры: центральная, рядовая, сетчатая, свободное заполнение;
• занавески — род бумажных украшений, как усложненный вариант одинарных ленточных витинанок;
• игрушки — вырезки с ярко выраженным декоративным и тематическим характером;
• выставочные вырезки — тематические произведения, приспособленные для экспонирования на выставках и отделки полиграфической продукции.

Особенно популярно украшение дома бумажными шторками, салфетками, занавесями было в маленьких городках и деревеньках Польши, России, Литвы, Украины, Белоруссии.

Художественное конструирование из бумаги эстетически и

художественно развивает детей. Это  творческая  работа,  в  процессе  которой  они  создают полезные и эстетически значимые предметы и изделия для украшения быта (игр, труда и отдыха).

Такой  труд  является  декоративной  ,  художественно-прикладной

деятельностью  ребенка,  поскольку  при  создании  красивых  предметов  он

учитывает  эстетические  качества  материала  на  основе имеющихся

представлений,  знаний,  практического  опыта,  приобретенных  в  процессе

трудовой деятельности на занятиях ИЗО. Достоинства метода работы с бумагой являются:

      — ознакомление ребят с произведениями декоративно-прикладного искусства;

      — создание объемных работ;

      — закрепление таких понятий как пропорции, пространство, фактура и т.д  

     —  развитие мелкой моторики пальцев на протяжении всего обучения;

Дети с удовольствием работают с бумагой, поскольку она легко поддается

обработке. Если ребенку предлагать различные  сорта  бумаги,  он  получает представление о том, что бумага бывает мягкой, жесткой, различной толщины и прочности, блестящей, матовой, всевозможной окраски, значит с ней можно по-разному действовать. Таким образом, в процессе работы с бумагой у ребенка развивается осязание.

          Выполнение различных фигур и предметов из бумаги без включения других материалов является хорошей подготовкой для развития чувства пластики, создания объемных поделок.

            Процесс  выполнения  поделок  оказывает  влияние  на  развитие  ребенка, формирование его творчества. Детям не следует навязывать готовые образы, нужно пробуждать их самостоятельно находить решения.

Занятия  могут быть  уподоблены  художественному  образам, созданным

по  законам  искусства.

Заключение:

Бумага – самый  универсальный  и  доступный  материал,  привычный,

обыкновенный и одновременно удивительный! Путешествуя по миру

бумаги, можно увидеть поистине удивительные вещи: древние фигурки –

вырезанки, изящные силуэты старинных фигурок, красивых портретов, ажурных картин, любимых детьми 19 — 20 века силуэтных теней, игрушки и многое другое.

         Художественное конструирование из бумаги ценно, прежде  всего,  тем,  что  оно интегрирует знания, полученные на других уроках, и оказывает воздействие на развитие творческого самовыражения личности.

         Разновидности проектов конструирования: на плоскости, объёмное, оригами, конструирование из полосок и пр. из бумаги, на занятиях  помогают осваивать искусство как духовную летопись человечества, так как этот вид деятельности имеет глубокие  художественно-исторические  корни,  издавна  связан  с художественно-декоративной деятельностью народа.

         Любая работа с бумагой (вырезание, складывание, плетение и т.д.) не только увлекательна для детей любого возраста, но и познавательна – это настоящее художественное творчество!  Несколько разноцветных бумажных листов (обрезки, полоски)  позволяют  создать  веселую,  разноцветную  игрушечную страну, украсить дом в будни и праздники, сделать подарки, сувениры близким друзьям. Не только детям, но и взрослым полезно услышать увлекательную историю появления бумаги, прикоснуться к тайнам ее содержания!

         

Список используемой литературы

и другие информационные источники

1. «Магия бумаги. Идеи для художественного вырезания». Издательство «Манн, Иванов и Фербер», 2017
2. Владимирова Светлана: «Оригами и кусудамы», Издательство «Рипол-Классик», 2017
3. Татьяна Плотникова: «Плетение из бумажных лент», Издательство «Рипол-Классик», 2017
4. Евгения Зубанова: «Бумажные шедевры»,Евгения Зубанова: Бумажные шедевры Формат-М, 2016 г.
5. Богатеева З.А. Чудесные поделки из бумаги. М.: «Просвещение», 1992.
6. Комарова Т.С. Методика обучения изобразительной деятельности конструированию. М.: «Просвещение», 1985.
7. Куцакова Т.С. Конструирование и ручной труд. М.: «Просвещение», 1990.
8. Лиштван З.В. Конструирование. М.: «Просвещение», 1981.
9. Тарабарина Т.И. Оригами и развитие речи. Изд-во «Академия развития», Ярославль,1998.
10.  Выгонов В. В. Изделия из бумаги. — М., МСП, 2001.
11.  Гибсон Рей. Поделки из папье-маше. — М., Росмэн, 1996.
12.  Гибсон Р., Тайлер Д. Веселые игры. — М., Росмэн, 1996.
13.  Докучаева Н. Бумажный мир. — СПб., Диамант, 1997.
14.  Докучаева Н. Игрушки из бумаги и картона. — СПб., Кристалл, 1997.
15.  Докучаева Н. Мастерим бумажный мир. — СПб., Кристалл, 1997.
16. Долженко Г.И. 100 поделок из бумаги. — Ярославль, Академия развития, 1999.
17.  Жакова О., Данкевич Е. Строим города. — СПб., Диамант, 1998.
18.  Корнева Г. Бумага. — СПб., Кристалл, 2001.
19.  Косминская В. Б., Халезова Н. Б. Основы изобразительного искусства и
20. https://www.labirint.ru/books/600633/https://www.maam.ru/detskijsad/hudozhestvenoe-konstruirovanie-iz-bumagi-kak-sredstvo-razvitija-tvorcheskih-sposobnostei-u-detei.html
21. https://203.tvoysadik.ru/site/pub?id=541

         

 

Приложения.

               

        

           

               

Как сделать объемные оригами — пошаговая инструкция, основы и идеи как делать скульптуры из бумаги

Техника оригами напоминает фокусное представление, когда из обычного листка бумаги в руках умелого мастера рождается красивая фигурка, например, животного. При помощи такой техники можно создавать целые произведения искусства и объемные композиции. Этот вид творчества не требует значительных затрат денежных средств. Делать фигурки из бумаги легко и интересно даже маленькому ребенку.

Для того, чтобы результат деятельности превзошел все ожидания, необходимо правильно подобрать материалы. Основной материал для изготовления фигурок оригами – бумага.

Краткое содержимое статьи:

Виды бумаги

• Бумага для принтера белого цвета – идеальна для оригами. Она плотная, шероховатая и держит форму.
• Цветная бумага для принтера – не истирается на сгибах, широко применяется при изготовлении фигурок в технике модульное оригами.
• Стикеры – разноцветные, небольшие листочки, идеально подходят для поделок.
• Цветная бумага для творчества – не подойдет для фигурок оригами. Она очень тонкая и мягкая, к тому же, белеет на сгибах.
• Фольгированные листы бумаги – плотные, прочные, подходят для изготовления сложных композиций, для скручивания.
• Листы журналов – плотные, хорошо поддаются сгибанию и держат форму.
• Денежные купюры – подойдут для небольших поделок, в качестве презента.
• Бумага, предназначенная для поделок оригами – продается наборами, бывает разноцветной, с рисунками и разной текстуры.
• Калька – подходит для простых вариантов оригами для начинающих, в качестве пробного материала.

Виды оригами

Простые поделки для начинающих мастеров. Изготовление фигурок по несложным схемам, например, самолет, кораблик или журавлик.

Модульное оригами – Поделка складывается из нескольких элементов – модулей. Элементы скрепляются путем вложения их друг в друга без использования клея. Используя эту технику, можно придумать множество оригинальных идей объемного оригами.

Кусудама – японская техника изготовления объемных поделок из бумаги. Здесь модули скрепляются клеем или нитками.

Складывание из мокрой бумаги – использование такой техники позволяет делать жесткие поделки с плавными линиями. Не используется для создания геометрических фигур, но подходит для фигурок животных или растений.

Киригами – оригами с использованием ножниц. Эта техника широко распространена в сфере изготовления поздравительных открыток.

Модульное оригами

Техника модульного оригами используется на территории Европы с середины 20 века. Объемные фигурки получили огромную популярность после плоских. Композиции составляются из отдельных частей – модулей, которые держаться друг за друга за счет шероховатости бумаги.

Для работы используется плотная цветная бумага или обычные бумажные листы для принтера. Количество модулей может быть любым. От него и зависит размер и сложность будущей фигуры.

Если посмотреть на фото объемного модульного оригами, то можно увидеть, что таким образом можно изготовить что угодно – животных, рыб, сказочных героев и даже целые здания.

Инструкция как сделать модуль для объемного оригами

• Заготовка для модуля должна быть прямоугольной формы.
• Лист бумаги сгибаем вдоль.
• Складываем заготовку по горизонтали и разогибаем обратно.
• Два верхних угла загибаем к центру.
• Выступающие части загибаем назад и вверх, уголки заправляем внутрь.
• Сгибаем элемент по вертикальной линии сгиба, оставив кармашек снаружи. Готовый модуль имеет форму треугольника.

Для изготовления объемных композиций модули не должны быть большими. Лист офисной бумаги нужно разрезать минимум на 8 частей, а можно и на 32. Это зависит от ожидаемого результата. Из маленьких модулей можно создать более сложную поделку.

Соединение модулей

Используя готовые схемы и мастер-классы, соединяем получившиеся детали в одно изделие. Модули скрепляются между собой посредством вставки одного элемента в кармашек другого. Детали хорошо держаться за счет трения и последующих рядов.

В классических поделках модульного оригами используется следующий способ крепления: один модуль насаживается на острые углы двух предыдущих модулей кармашком. Для изготовления подвижных деталей используется другой метод сборки.

Мастер-класс по изготовлению фигурки цыпленка

Попробуем сделать объемное оригами из бумаги своими руками. Это несложная работа по созданию вылупившегося цыпленка будет под силу даже начинающим мастерам.

Понадобиться:

• 221 модуль желтого цвета.
• 304 модуля белого цвета.
• 1 модуль красного цвета для клюва.

Инструкция.

Смыкаем круг из 16 желтых модулей. Наращиваем на первый ряд еже 4 из 16 желтых деталей. Далее собираем 6 рядов перевернув модули гипотенузой наружу. Туловище цыпленка мы сделали.

Собираем крылья. Каждое крыло состоит и 6 желтых модулей. Соединяем сначала три модуля, следующий ряд – 2 модуля и последний – 1 модуль.

Крылышки вставляем по бокам туловища на одинаковом расстоянии. В центр туловища, между крылышками, вставляем клюв.

Собираем скорлупу. Смыкаем кольцо из 14 белых элементов. Наращиваем вверх еще 4 ряда из 14 белых модулей. В пятом и шестом ряду прибавляем 7 модулей.

Верхняя часть скорлупы составляется из трех рядов в 8 модуле. Четвертый ряд увеличивается на 16 элементов. Таким образом наращиваем еще 4 ряда.

Вырезаем из бумаги глаза цыпленка и приклеиваем их к туловищу. Прикрепляем скорлупу и наш цыпленок готов!

Фото объемного оригами

Также рекомендуем просмотреть:

Пожалуйста, сделайте репост

150+ (Фото) Красивых Украшений На Окна Из Бумаги Своими Руками

21961 Просмотры 0

Объёмный декор создаёт праздничную атмосферу в помещении. Как подобрать украшения из бумаги, подходящие для окон?

Читайте также: Как своими руками сделать большие цветы из гофрированной бумаги с конфетами. Пошаговый мастер-класс + 75 ФОТО роскошных букетов

Выбор бумажных украшений для окон

Гирлянды, снежинки, объёмные фигуры из бумаги привносят праздничную атмосферу, не перегружая интерьер. Украшения для окон бывают плоскими или объёмными, выполняются из различных видов бумаги. Плоские аксессуары приклеиваются к поверхности стекла, не занимая пространства в комнате.

Фигурки оленей — символ Рождества

Формы, размеры и цвета бумажных новогодних игрушек зависят от площади комнаты, размеров окон и уровня освещённости. Оконные украшения не должны препятствовать прохождению дневного света, в остальном стилистика ограничена только фантазией владельцев квартиры.

Снежинки — любимые с детства украшения на Новый год

Традиционные «снежинки», вырезанные из белой бумаги — быстрый и недорогой способ придать помещению праздничное настроение. Различные виды материала для творчества подойдут для более изысканных аксессуаров: объёмных поделок, фигур, гирлянд.

Разновидности бумаги

Используйте дизайнерскую бумагу для создания ярких украшений

Броский новогодний декор создаётся из дизайнерской бумаги, поверхность которой имитирует различные материалы, покрывается блёстками, ворсинками, узорами.

Плотная для крупных элементов

• Традиционная белая бумага имеет разный уровень плотности, глянцевую или матовую поверхность. Поделки из такого материала подойдут к помещению в любой цветовой гамме, передают «зимний» колорит рождественского декора.
• Тутовая (малбери) — плотные полупрозрачные листы, из которых удобно вырезать фигуры по трафарету. Например, миниатюрные снежные сугробы или имитацию венков из еловых веток.
• Крафтовая — плотный материал оттенка кофе с молоком для создания массивных предметов. Текстура имитирует «пряничные домики».
• Вельветовая покрыта тонкими ворсинками, издали напоминает ткань. Такой материал придаёт фактурности простым формам. Например, небольшие ёлки, вырезанные из вельветовой текстуры, выглядят броско и подойдут любому интерьеру.

Сделайте «пряничный домик» из крафтовой бумаги и украсьте подоконник

Тонкая для небольших поделок

• Рисовая — тонкая и фактурная, достоверно имитирует слой инея, снега или льда на окнах. Фигуры из неё подходят для оформления оконных стёкол по периметру, создавая эффект морозного узора.
• Итальянская гофрированная — для создания гирлянд и придания новогоднего колорита оконным карнизам.
• Эколюкс — тонкий материал с ярко выраженной фактурой, похожа на жатый шёлк, часто имеет голографический эффект. Гирлянды из эколюкса включают мелкие элементы простой формы (круги, ромбы, снежинки), которые смотрятся необычно за счёт текстуры.

Новогодние шары из гофрированной бумаги

Разновидностей дизайнерской бумаги довольно много, при выборе материала для крупных украшений простой формы лучше остановиться на более плотных вариантах (крафт, малбери). Мелкие элементы изготавливают из выраженных текстур (гофрированной, эколюкса).

Готовый декор закрепляют на карнизе, подоконнике и поверхности оконного стекла, для создания гармоничной композиции комбинируют несколько видов поделок.

Разноцветная гирлянда из гофрированной бумаги

Виды декора для окон

Украшение окна в красно-белых тонах

Новогодние аксессуары приклеиваются к поверхности стекла, устанавливаются на карнизах и подоконниках, а также подвешиваются с обеих сторон проёма.

Плоские украшения для стёкол

Традиционный бумажный декор — снежинки, фигуры Деда Мороза, Снегурочки и символа года, вырезанные по трафаретам. Изготовление не занимает много времени, красоту поделкам придаёт нетривиальная форма, фактурная ярких цветов.

Олень, выглядывающий из окна, заставит вас улыбнуться

Размер бумажных фигур зависит от количества украшений и размера окна: обилие аксессуаров уместно в просторных помещениях с большими проёмами. Миниатюрные плоские предметы ярких оттенков подойдут для оформления небольших комнат.

Картонные домики можно изготовить из разноцветного картона вместе с вашим ребенком

Объёмные украшения для карнизов и подоконников

Ажурные снежинки, гирлянды из бумажных шаров, цветы, фигурки животных можно изготовить своими руками из простой цветной разной плотности. Популярные техники изготовления таких предметов:

Красная звезда изготовленная в технике оригами

• Оригами — традиционный вариант для создания нарядных поделок из одного листа бумаги. Новогодние игрушки оригами небольшие по размеру, броские нарядные варианты создаются из фактурной бумаги, покрытой глиттером.
• Квиллинг — техника создания игрушек и фигур из тонких листов разных цветов. Цветовая гамма игрушек весьма разнообразна.
• Киригами — техника склеивания конструкций из трафаретов. Несколько элементов вырезаются из плотной однотонной, соединяются в объёмную композицию и устанавливаются на подоконнике.
• Декупаж — техника создания броских новогодних аксессуаров. В основе каждого предмета — трафарет из плотной бумаги, который оклеивается кусочками материала с рисунком. Игрушки декупаж хорошо смотрятся в эклектичных интерьерах, сочетаются со стилем лофт.
• Папье-маше — способ создания бумажных украшений из нескольких слоёв материала, вымоченного в клее. Фигурки ставят на подоконник, иногда добавляют в гирлянды.

Зимняя деревня на подоконнике в технике киригами

Подвесные украшения для окон

Гирлянды закрепляются на карнизах, подоконниках, оконных стёклах.

Гирлянды-птички сделанные из карт, для тех кто хочет много путешествий в новом году

• Традиционный вариант состоит из элементов разного цвета или размера, которые закреплены на нитке. Такие бумажные гирлянды в различных стилях размещают на любом участке окна, их легко сочетать с другим декором.
• Полностью бумажные гирлянды состоят из отдельных элементов, склеенных между собой. Популярный вариант — цепь из отдельных бумажных колец, продетых друг в друга.
• Дизайнерские гирлянды — завершённые композиции из нескольких элементов, броские и оригинальные. Остальные предметы декора выбираются нейтральных оттенков.

Гирлянда из разноцветной гофрированной бумаги с лампочками — дерзкая и оригинальная

Читайте также: Как сделать цветы из гофрированной бумаги своими руками. ТОП-6 простых мастер-классов + 125 ФОТО

Особенности декорирования окон

Гармоничное расположение бумажных гирлянд, фигурок и других поделок на окне создаёт праздничную композицию. Оформление подоконников, стёкол и карнизов имеет свои правила.

Элегантно будет смотрится окно украшенное в стиле минимализм

Цветовая гамма украшений

Бумага для творчества представлена в различных фактурах и цветовых оттенках, поэтому украшения можно сделать в любом стиле.

Белый цвет в традиционном оформлении

• Традиционные белые снежинки, объёмные гирлянды — универсальный способ оформления окна. Монохромные предметы отлично смотрятся со светодиодной подсветкой тёплых оттенков.
• Естественная цветовая гамма новогодних украшений хорошо сочетается с лаконичным интерьером в современном стиле. Песочные, серые и зелёные оттенки, дополненные блестящими элементами и затейливыми формами, украсят окно, не перегружая его.
• Броская цветовая гамма, которую используют в промышленном изготовлении бумажного декора, подходит не для каждого помещения. Яркие, блестящие снежинки и гирлянды должны сочетаться с оттенком оконных штор, обоев, остальной мебели. В противном случае интерьер выглядит перегруженным.
• Сочетание цветов-компаньонов в бумажных аксессуарах создаёт яркую, но неброскую стилистику. Дизайнерские новогодние игрушки доступны в магазинах домашних аксессуаров, их можно изготовить самостоятельно, если подобрать материал нужных оттенков.

Будьте осторожны с яркими украшениями, чтобы не перегрузить интерьер

Украшения нейтральных оттенков из фактурной бумаги с имитацией текстиля (шерсти, шёлка, хлопка) подойдут для классических интерьеров, комнат в стиле прованс или нормандском. Такой декор не отвлекает внимание от остального интерьера.

Рождественские цвета – красный и зеленый. Это символы вечнозеленой ели и цвет пламени в домашнем очаге

Размещение аксессуаров на окне

Расположение элементов в оконном проёме зависит от их размера, материала, уровня освещённости помещения.

Расположение элементов зависит от многих факторов

• Крупные яркие аксессуары занимают центральную часть окна. Это могут быть поделки в виде ёлок и шаров, фигуры, вырезанные по трафаретам, или целые композиции.
• Фоновый декор — цветные бумажные гирлянды и снежинки, вырезанные из простых материалов белого цвета (мелованной или рисовой бумаги).
• Мелкие объёмные украшения из фактурной бумаги завершают композицию, расставляют цветовые акценты.

Симметричное размещение

Крупные новогодние игрушки занимают центральную часть окна

Крупные новогодние игрушки занимают центральную часть окна, боковые поверхности оформляются гирляндами, расположенными вдоль рамы. Оформление карниза и подоконника симметрично, оно визуально завершает композицию. Такое расположение требует большого количества фоновых украшений неярких тонов.

Центральное размещение

Окна в небольших комнатах оформляются неброско, часто декор представлен одним крупным элементом, например, яркой снежинкой из фактурной бумаги. Остальные аксессуары намного меньше по размеру, нередко вся новогодняя обстановка ограничивается крупной снежинкой по центру стекла.

Небольшое окно можно украсить одним крупным элементом

Асимметричное размещение

Так оформляют узкие высокие окна: бумажные украшения располагаются по диагонали, иногда их размещают по центру, нижней или верхней части оконного проёма. Цель такого декора — создать впечатление небрежного, естественного расположения элементов.

Асимметричность создает эффект небрежности

Особенности оформления стёкол, карнизов и подоконников

Удачно декорированное окно — завершённая композиция из нескольких украшений. Материалы и размеры зависят от величины оконного проёма, общей стилистики комнаты: интерьер светлого оттенка дополняют броским декором. Комнаты в яркой цветовой гамме, стилях лофт или эклектика оформляют небольшими бумажными шарами, гирляндами светлых тонов.

Продуманная композиция станет удачным украшением к Новому году

Декорирование карнизов

Оконные карнизы подходят для размещения объёмных бумажных гирлянд ярких оттенков. Верхняя граница окна, оформленная фактурной бумагой, выглядит празднично. Оттенок украшения подбирается в тон портьер или на контрасте с ними.

Яркие бумажные гирлянды украшают карнизы

Бумажную гирлянду располагают на карнизе симметричными волнами, которые оформляют окно ламбрекенами. Яркие гирлянды из крупных шаров, ёлочек или фигурок располагают в центре карниза, или подвешивают по краям.

Гирлянды из флажков можно разместить симметричными волнами

Декорирование стёкол

Бумажные фигурки светлых оттенков создают праздничную атмосферу, не перекрывая поток света из окна. Располагать их лучше по центру, чтобы не мешать открытию и закрытию створок. Блестящую бумагу, необычные формы или объёмные элементы используют умеренно, чтобы не нарушить гармонию композиции.

Украшения на окнах лучше всего разместить посередине стекол

Рекомендуется обратить внимание на ажурные украшения с обилием прорезей: они выглядят более «воздушно». Непрозрачный декор из плотной бумаги располагают по краям стёкол, чтобы не уменьшать уровень естественной освещённости комнаты.

Объёмные украшения, массивные гирлянды располагают на стекле ближе к карнизу, так как они зрительно уменьшают размеры окна.

Снежинками небольших размеров можно выложить разные фигуры, например, вот таких оленей

Декорирование подоконников

На подоконниках располагают поделки в различных техниках, фигуры на подставках, гирлянды из бумажных шаров.  Аксессуары не должны мешать открыванию и закрыванию окон, задёргиванию штор.

Силуэт новогоднего города, вырезанного из бумаги, уютно будет смотреться, если разместить внутри свечи

Широкие подоконники часто используются в качестве рабочей поверхности, тогда декор лучше располагать по углам поверхности, выбирать плоские варианты. Закрепить украшения можно скотчем, который хорошо переносит интенсивную эксплуатацию.

Читайте также: Поделки из листа бумаги своими руками с пошаговыми инструкциями. ТОП-7 лучших мастер-классов + 130 ФОТО

Итоги

Поделки из бумаги — быстрый способ украсить окна к Новому году в любом стиле и цветовой гамме. Плотная крафтовая подходит для простых плоских украшений, из тонких материалов изготавливают небольшие элементы. Бумажные аксессуары располагают на карнизе, оконном стекле, подоконнике. Массивные украшения лучше смотрятся в нижней части композиции.

Красивые вытынанки на Новый год

Цветовую гамму новогоднего декора выбирают в тон интерьера или на контрасте с ним. Традиционный белый цвет, светлая тёплая гамма натуральных оттенков подходят к большинству интерьеров. Сдержанные интерьеры в светлых оттенках дополнят бумажные аксессуары, выполненные в броской контрастной гамме или с использованием цветов-компаньонов.

9 Total Score

Наступает Новый год? А мы уже готовы. Да, мы готовы предложить Вам интересные подборки для декорирования окон. Минимум времени и затрат — максимум результата. Ознакомившись с информацией, пожалуйста, оставьте в комментариях свои оценки с аргументацией. Они будут полезными для других читателей. Нам очень важно Ваше мнение. Благодарим за Ваше участие. Мы ценим каждый Ваш отзыв и потраченное время.

Актуальность информации

9

Доступность применения

9.5

Раскрытие темы

9

Достоверность информации

9

Плюсы

• Красивые окна
• Возможность экспериментировать
• Минимум времени
• Большой выбор украшений

Минусы

• Предварительная подготовка
• Время на снятие со стекол

Добавить свой отзыв

(PDF) Контроль и расчет объемного состава в пултрузионных гибридных волокнистых композитах

Уравнение для связи между β и  может быть составлено следующим образом [2]:

 

  







 





   →   

 (3)

где  — волокно плотность.

Перед выводом уравнений модели некоторые полезные вспомогательные уравнения могут быть установлены как

:

 

 



 

 → 

 

 (4)

 

 ІІ ІІ

І І  →  

І І

ІІІІ 1 → ІІ

І І

ІІ   (5) 

где  — абсолютный объем,  — объемная доля, нижний индекс c — составной, а нижние индексы

I и II обозначают две негибридные композитные области для волокон типа A и волокон типа B,

соответственно.

Далее следует вывод уравнений модели. Уравнения для долей общего объема

двух типов волокон (Vf A и Vf B) выводятся следующим образом:



 

І

ІІІІ

І

ІІІ

ІІ





І





ІІ

ІІІ 

ІІІ (6)



 

ІІ

ІІІІІ

І

ІІІ

ІІ







І

ІІ

ІІІ

 ІІІ (7)

Уравнения для общих объемных долей матрицы и пористости (Vm и Vp) выводятся как

следующим образом:



 

 ІІІ

ІІІІІІ

І

І ІІ

ІІ

ІІІІ

ІІ



І 

ІІІІ

ІІ

ІІ

  ІІІ 

ІІІ



І

ІІІ

І ІІ

ІІ



ІІІІІІ 

ІІІ (8)





І ІІ

ІІІІІІ

І

ІІІ

 ІІ

ІІ

І



І

ІІ

І

 ІІ

ІІІІ

ІІ



І

ІІ ІІ

І І

ІІ

 ІІІ

ІІІ



І

ІІІ

ІІІ

ІІ



ІІІІІІ

ІІІ  (9)

В приведенных выше уравнениях γ применяется как независимая переменная.В некоторых случаях, однако, может быть более подходящим использовать β в качестве независимой переменной

, поскольку два типа волокон обычно смешиваются.

37-й Международный симпозиум по материаловедению в Рисо IOP Publishing

IOP Conf. Серия: Материаловедение и инженерия 139 (2016) 012033 doi: 10.1088 / 1757-899X / 139/1/012033

УПРАВЛЕНИЕ ОБЪЕМНЫМ СОСТАВОМ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И ПРОИЗВОДСТВЕ АСФАЛЬТМИКСОВ

Голландская рабочая группа по тяжелому асфальтовому покрытию (HDWRG) организовала программу эксплуатационных испытаний для оценки остаточной деформации на основе методики трехосных испытаний.Вертикальная нагрузка прямоугольной формы была применена к образцам из 10 различных асфальтобетонных смесей вместе с горизонтальным ограничивающим напряжением прямоугольной формы, чтобы точно имитировать картину напряжений, которую можно ожидать на самой дороге. Изменяя уровень ограничивающего напряжения, можно моделировать условия на нескольких глубинах. Из опыта известно, что одноосное испытание не позволяет прогнозировать характеристики остаточной деформации смесей каменного каркаса, таких как пористый асфальт (PA) и каменно-мастичный асфальт (SMA).Во время трехосных испытаний с ограничивающим напряжением было обнаружено, что пористая асфальтовая смесь демонстрирует поведение, известное из практики; практически не чувствителен к деформации! Тем не менее, SMA-микс продемонстрировал сильную тенденцию к сползанию. Расчеты, основанные на новом методе объемного расчета смеси, показали, что у SMA был переполненный каменный скелет. Состав смеси был скорректирован с применением нового объемного подхода, и объемная скорректированная SMA больше не показала чрезмерной остаточной деформации.В этом документе даны рекомендации по дальнейшему развитию метода расчета на основе объема, а также по разработке метода контроля объемного состава асфальтосмеси на этапе производства с доступными в данный момент заполнителями. Если в асфальтобетонную смесь добавляется переработанный материал, еще более необходим объемный метод контроля производства. Также рекомендуется определять характеристики асфальтосмеси в условиях трехосных испытаний; уровень ограничивающего напряжения в зависимости от глубины слоя в конструкции.(A) См. Сопроводительный тезис IRRD 885061.

• Корпоративных авторов:

  Европейская ассоциация асфальтовых покрытий

  P.O. Box 175
  3620 AD Breukelen, Нидерланды

  ЕВРОБИТУМ (ЕВРОПЕЙСКАЯ БИТУМНАЯ АССОЦИАЦИЯ)

  МЕСТО МАДУ 1, ТУР МАДУ, 25 ЭТАЖ
  БРЮССЕЛЬ, Бельгия 1030
• Авторов:
  • ГСНО, D
  • HOUTEPEN, A
  • LANDA, P
• Конференция:
• Дата публикации: 1996

Язык

Информация для СМИ

Предметный указатель

Информация для подачи

• Регистрационный номер: 00736247
• Тип записи: Публикация
• Агентство-источник: Транспортная исследовательская лаборатория
• Файлы: ITRD
• Дата создания: 30 мая 1997 г., 00:00

Объемная биопечать сложных конструкций живых тканей за секунды — Бернал — 2019 — Современные материалы

Живые ткани обязаны своей функциональностью в основном своей сложной архитектуре.Топографические и геометрические сигналы, обеспечиваемые внеклеточной средой, вместе с точным и анизотропным пространственным распределением морфогенов и биохимических сигналов, хорошо известны как основные детерминанты клеточной судьбы как in vitro, так и in vivo1-4. Взаимосвязь внутри инженерных биоматериалов имеет большой потенциал для создания новых клеточно-инструктивных имплантатов, которые могут раскрыть регенеративный потенциал встроенных или рекрутированных клеток при трансплантации in situ.Неравномерная и анизотропная архитектура являются фундаментальными, например, для несущей функции губчатого вещества кости, поскольку трабекулярный каркас выравнивается по основному направлению напряжения 5, в амортизирующей функции менисков, где геометрия и зональная архитектура распределяют приложенные нагрузки, 6 или в сократительной функции сердечных и скелетных мышц, поскольку выравнивание клеток обеспечивает направленность для генерации силы.7

Технологии биотехнологии становятся мощными инструментами регенерации тканей.Это связано с их способностью точно контролировать пространственную оркестровку нескольких типов клеток и биоматериалов в автоматизированном процессе формирования паттернов.8, 9 Хотя эта дисциплина все еще находится на ранней стадии развития, представление оптимизированных геометрических характеристик и биомиметических архитектур в биомеханических Constructs продемонстрировали замечательные достижения в восстановлении основных функций тканей даже in vivo, например, в биологических яичниках10 и щитовидной железе.11

Несмотря на такие многообещающие достижения, необходимы новые разработки, которые позволят создать большие клинически значимые биологические трансплантаты с возможностью применения в регенеративной медицине у людей, производимые с помощью высокоскоростного масштабируемого процесса.Современные методы (био) печати и аддитивного производства включают методы на основе экструзии, литографическую печать, то есть стереолитографию (SLA) и цифровую световую проекционную печать с использованием цифровых микрозеркальных устройств (DLP / DMD), лазерные методы и электролитическое нанесение расплава. Все они создают трехмерные объекты послойно, обычно формируя вокселы или экструдированные волокна в качестве основных строительных единиц.8 Эта функция значительно ограничивает тип структур, которые могут быть созданы, которые часто требуют опор для создания сложных полых элементов и выступы, характерные для биологических структур (т.е. из-за внутренней пористости и наличия сосудистой сети). Важно отметить, что эти процессы печати занимают значительное время, особенно когда необходимо создать большие трансплантаты сантиметрового размера.8 Такое увеличенное время изготовления требует длительного хранения клеток в картридже принтера или внутри печатной конструкции вне оптимальной среды для культивирования. периоды. Это может вызвать значительную нагрузку на клетки и существенно ухудшить их функциональность.12, 13 Эта проблема становится еще более значительной, когда большие конструкции создаются с помощью методов печати с высоким разрешением, таких как те, которые включают копринт микроволокон и клеток12 или двухфотонную полимеризацию.14 Таким образом, преодоление этих ограничений послойного аддитивного производства в области биотехнологии тканей представляет большой интерес для открытия новых возможностей для успешного создания более крупных, клинически значимых инженерных конструкций.

Технологии объемной печати вводят смену парадигмы, поскольку они позволяют создавать целые объекты сразу, а не путем последовательного добавления базовых строительных блоков. В этом исследовании представлена ​​концепция объемной биопечати (VBP), позволяющая изготавливать целые нагруженные клетками конструкции произвольного размера и архитектуры в течение периода времени от секунд до десятков секунд.Недавно реализованное объемное аддитивное производство основано на проецировании серии оптических световых полей с двумерным рисунком в объеме фотополимера.15,16 Двухмерные световые узоры действуют кумулятивно, создавая оптическое трехмерное распределение дозы, которое запускает полимеризацию облучаемого материала. в желаемый объект. В первой концепции объемного аддитивного производства простые объекты были изготовлены путем облучения фотополимерного резервуара с наложением нескольких лучей, исходящих из фиксированных, заранее определенных ориентаций.17 Новые процессы объемной печати, вдохновленные компьютерной томографией (КТ), позволяют изготавливать более сложные объекты с использованием двухмерных динамических световых полей. 15, 16 Были напечатаны технические фотополимеры, такие как акрилаты16 и эластомерные смолы15, что демонстрирует способность разрешать детали вниз. до 80 мкм15. Однако возможности регенеративной медицины остаются неизученными, и требуются значительные шаги для дальнейшего развития объемного производства в технологии клеточной печати.

В этой работе мы продемонстрировали биопечать крупных живых тканевых конструкций путем обработки биорезинов на основе гидрогеля, не наносящих вреда клеткам, с помощью объемного лазерного принтера в видимом свете.В нашей установке трехмерное распределение световой дозы помещается в цилиндрический контейнер из фотополимерного геля, чтобы обеспечить его пространственно-селективное сшивание ( Рис. 1A, B). Чтобы создать это трехмерное распределение дозы, контейнер со смолой приводится во вращение и синхронно облучается последовательностью двумерных световых узоров, вычисленных с помощью преобразования Радона 18, применяя принципы медицинской томографической визуализации в обратном порядке. Другими словами, световые узоры представляют собой проекции объекта, который нужно изготовить, вдоль нескольких углов поворота цилиндрического объема фотополимера.Эти динамические световые узоры отображаются в объеме построения путем облучения модулятора DLP лазерным источником 405 нм. Хотя каждый световой рисунок освещает весь объем сборки, доза света, возникающая в результате однократного воздействия, недостаточна для сшивания смолы.15 Полимер затвердевает только в отдельных областях, где накопление нескольких угловых воздействий приводит к тому, что поглощенная доза превышает порог гелеобразования ( как показано на видео S1 и на рисунке S1, вспомогательная информация).Как следствие, в отличие от послойного процесса стереолитографии, чрезмерное отверждение всегда будет приводить к полимеризации, не соответствующей целевому объекту. Таким образом, определение минимального времени экспонирования для гелеобразования трехмерного объекта в оптическом поле имеет первостепенное значение для оптимизации точности формы.

Обзор процесса объемной биопечати, показывающий A) заполненный клетками резервуар gelRESIN, соединенный с вращающейся платформой, B) схематическое изображение томографических проекций, используемых для печати модели ушной раковины человека, и C) визуализацию полученной напечатанной структуры гидрогеля.На вставке в (C) показана стереомикрофотография фактического напечатанного гидрогеля, окрашенного альциановым синим для облегчения визуализации (время печати = 22,7 с; масштабная линейка = 2 мм).

Несколько фотореактивных гидрогелей продемонстрировали замечательную совместимость при инкапсуляции клеток. Среди них метакрилоил желатина (gelMA) быстро стал широко используемым и универсальным биочернилом как для экструзионного, так и для светового производства19-22. gelMA, растворенный в фосфатно-солевом буфере (PBS), с фенил-2,4,6-триметилбензоилфосфинатом лития (LAP) в качестве фотоинициатора для свободнорадикальной полимеризации метакрилоильных фрагментов (gelRESIN).При таком подходе сложные структуры свободной формы могут быть созданы в течение нескольких секунд из объема нагруженных клетками гидрогелей (рис. 1C). Выбранный фотоинициатор, LAP, демонстрирует превосходную квантовую эффективность и молярный коэффициент экстинкции на длине волны видимого диапазона (ε = 50 м ⁻¹ см ⁻¹ при 405 нм) по сравнению с другими инициаторами, используемыми до сих пор для объемной печати неэлементных материалов. -совместимые смолы.15 Важно отметить, что при объемной печати весь объем сборки должен быть адресован каждому световому узору, чтобы реконструкция объекта была точной.Эта функция устанавливает верхний предел концентрации фотоинициатора. Другими словами, при разработке композиции смолы для объемной печати концентрация инициатора должна быть достаточно низкой, чтобы свет проникал через весь объем, но достаточно высокой, чтобы гель мог полимеризоваться. Для достижения этого было обнаружено, что значение интенсивности света, соответствующее по крайней мере 37% интенсивности входящего света для достижения противоположного края объема построения, оказалось достаточным (, рис. 2A). Используя закон Бера – Ламберта, это эквивалентно ln (10) εDc = 1, где ε — молярный коэффициент экстинкции фотоинициатора (m ⁻¹ m ⁻¹ ), D (m) — диаметр цилиндрического строительного объема и c концентрация фотоинициатора (моль м ⁻³ ).Интересно, что концентрация LAP, необходимая для получения четко очерченных печатных структур, составляла всего 0,037% по массе, что значительно ниже, чем то, что обычно использовалось в ранее опубликованных исследованиях аддитивной биопечати.23-26 Это снижает потенциальные риски токсичности, которые коррелируют с высокими концентрации этого фотоинициатора.27, 28

Основные параметры процесса объемной печати и особенности печатной конструкции. A) Графическое представление картины проникновения света через весь объем сборки в присутствии фотоинициатора.B) Время изготовления модели ушной раковины человека в масштабе 1 × (0,15 см ³ ), 2 × (1,23 см ³ ) и 3 × (4,14 см ³ ) с использованием различных методов биопечати: объемной печати, экструзии- основанная (био) печать и цифровая обработка света. C) Крупные изображения поверхностных элементов ушной раковины, полученные с помощью (i) объемной печати, (ii) экструзионной печати и (iii) цифровой световой обработки (масштабные полосы = 500 мкм). D) Объемная печать гидравлического клапана с шаровой клеткой со свободно плавающими элементами из (i) компьютерной 3D-модели клапана.(ii) вид сверху напечатанного клапана (масштабная полоса = 2 мм), (iii) крупный план сегмента клетки, обеспечивающего поток (масштабная линейка = 1 мм), и видеокадры, показывающие функциональность однонаправленного потока с (iv) открытый и (v) закрытый клапан (черная стрелка показывает направление потока).

Во-первых, VBP показал многообещающую точность объема: напечатанные модели ушной раковины человека показали изменение объема 5,71 ± 2,31% при сравнении напечатанных конструкций, полученных с помощью микрокомпьютерной томографии (µCT), и исходных файлов STL.Примечательно, что в отличие от других подходов аддитивной биопечати время печати не привязано к размерам конструкции. Для количественной оценки и сравнения времени печати мы напечатали анатомическую модель ушной раковины человека, которая была сначала уменьшена (объем ≈ 0,15 см ³ ), а затем увеличена в два и три раза (объем ≈ 1,23 и 4,14 см ³ соответственно). Все модели с VBP-печатью были изготовлены за одно и то же время печати (22,7 с). При биопечати на основе экструзии время печати увеличивается пропорционально коэффициенту масштабирования, быстро достигая неблагоприятной величины (> 1–2 ч), когда требуются загруженные ячейками объекты сантиметрового масштаба без значительного ущерба для разрешения.Вместо этого в процессах DLP (но не в обычном SLA) время печати увеличивается линейно в зависимости от высоты конструкции, независимо от области печати на каждом отдельном слое (рис. 2B) .29 Процессы DLP могут быть ускорены. за счет сокращения времени подъема каждого напечатанного слоя, как показывает недавняя разработка метода непрерывной печати на границе раздела жидкостей (CLIP) 30. Однако, согласно расчетам с использованием нашего биосовместимого гел-РЕЗИН, даже при сокращении времени подъема до нуля общее время изготовления (10 с / слой с gelRESIN) будет на порядок выше, чем полученный с помощью объемной биопечати (данные не показаны).И наоборот, при объемной биопечати время печати может постоянно находиться в диапазоне десятков секунд, независимо от объема конструкции, до тех пор, пока на фотополимер поступает одинаковая интенсивность излучения. Например, чтобы поддерживать постоянное время печати для объема печати, масштабированного в два раза по каждому измерению, необходим выходной сигнал лазера в четыре раза более мощный, чем тот, который используется для немасштабированного объема. Кроме того, объемная биопечать приводит к появлению поверхностных элементов, кажущихся свободными от артефактов, о чем свидетельствует гладкий профиль сформированных структур, включая отпечатанную ушную раковину (рис. 2Ci, дальнейшее обсуждение приведено во вспомогательной информации).Эти объемные печатные детали отражают характер цифровой модели и более точно воспроизводят особенности ее поверхности, особенно по сравнению с аддитивными технологиями. Фактически, экструзионная биопечать и DLP-биопечать демонстрируют типичный узор, пронизанный волокнами и вокселями, соответственно, что вносит искаженный профиль шероховатости поверхности в конструкцию (рис. 2Cii, iii). Разрешение объемной печати ограничено оптическими и химическими явлениями. Оптическое разрешение объемной печати определяется эффективным размером пикселей проецируемых изображений в центре объема построения, а также глубиной фокуса, которая определяет, в какой степени поддерживается оптическое разрешение на краю объема построения.В наших экспериментах эффективный размер пикселя составляет 22,8 мкм, а при современной оптике разрешение на краю объема составляет 33 мкм. Ряд эффектов, таких как диффузия химических веществ, может снизить разрешающую способность методов объемной печати16, и недавно были описаны шаги по максимальному разрешению.31

Кроме того, мы продемонстрировали уникальную для объемной биопечати возможность печатать свободно плавающие детали без использования расходных материалов-носителей или подходов двухфотонной полимеризации.Эта функция имеет первостепенное значение для создания систем, способных обратимо изменять свою форму после печати, и аналогичные свободно движущиеся части могут быть включены также в структуры, напечатанные с помощью материалов, реагирующих на стимулы (часто используемых в 4D-печати) 32, например, для облегчения изменения формы. Актуаторы на основе гидрогеля обычно получают, используя способность гидрогелей набухать в ответ на осмолярность, температуру и pH, 32, 33 и наделяя материалы, то есть свойствами, реагирующими на магнитные или электрические стимулы, например, путем введения наночастицы в объеме гидрогеля.7, 34 С другой стороны, свобода дизайна, обеспечиваемая подходами объемной биопечати, позволяет изготавливать такие приводы путем непосредственного изготовления подвижных или шарнирных частей. Чтобы подтвердить это, мы напечатали жидкостный клапан, вдохновленный протезом сердечного клапана с шариком и клеткой35 (рис. 2Di – iii). Такая модель, в отличие от других конструкций клапана, таких как анатомические двух- и трехстворчатые створки 26, не может быть изготовлена ​​непосредственно экструзией или технологиями DLP / DMD в отсутствие жертвенных опор.При подключении к гидравлической системе клапан может работать правильно, обеспечивая однонаправленный поток в контуре (рис. 2Div, v, видеоролики S2 и S3, вспомогательная информация). Эта особенность может иметь потенциальное применение в микрофлюидике на основе гидрогеля26 или в мягких роботах с гидродинамическим приводом.36 Для создания такого типа сложных конструкций особенно выгодно термообратимое гелеобразование gelRESIN. Фактически, печать в гелеобразном состоянии (при комнатной температуре) полезна не только для предотвращения оседания клеток на этапе изготовления (рис. S2, вспомогательная информация), но и для обеспечения позиционной стабильности конструкции, избегая перемещения печатных частей из-за потенциальной опасности. изменения плавучести после сшивки или из-за вращения фотополимерного резервуара.Кроме того, экспериментальный анализ времени оседания клеток до термического гелеобразования показал, что клетки гомогенно распределены в объемах гидрогеля толщиной 2 см, даже если обратимое гелеобразование запускается через 10 мин после смешивания клеток. Этот результат также предполагает, что, учитывая скорость процесса VBP, гомогенная клеточная суспензия может быть достигнута даже при переработке альтернативных биорезинов, которые не обладают характеристиками термического гелеобразования желатина. Наконец, после того, как материал селективно сшит, непрореагировавший предшественник гидрогеля легко смывается в PBS или водной среде при 37 ° C, а отпечатанный объект постотверждается, что приводит к полной полимеризации, сравнимой с полимеризацией литых гелей гельМА, как указано в документации. фракцией с низким содержанием золя (таблица S1, дополнительная информация).

Примечательно, что мы продемонстрировали, что живые тканевые конструкции могут быть безопасно созданы с помощью объемной биопечати gelRESIN, не влияя на выживаемость клеток. Были созданы структуры с высокой жизнеспособностью клеток (> 85% после печати, Рисунок 3Ai), при этом клетки демонстрируют увеличение метаболической активности с течением времени (Рисунок 3Aii). Жизнеспособность хондропрогениторных клеток сохранялась на высоком уровне в течение 7 дней дополнительного культивирования со значениями, сопоставимыми со значениями, обнаруженными для обычного гидрогелевого литья и других хорошо известных методов биопечати (без статистически значимых различий, рис. 3Aiii).Этот результат также согласуется с несколькими отчетами о безопасных и цитосовместимых окнах для индуцированной радикалами фотополимеризации.37-39 Кроме того, как метод без сопла, объемная биопечать не показывает риска повреждения клеток, вызванного напряжением сдвига, или изменения фенотипа, которые могут поставить под угрозу функция биологической конструкции после печати, как ранее сообщалось для некоторых высоковязких биочернил для экструзионной и струйной печати.13, 40, 41

A) Объемный биопечать, нагруженный ACPC гель Дискообразные конструкции RESIN культивировали в течение 7 дней и демонстрировали (i) высокую жизнеспособность клеток (> 85%), (ii) повышенную метаболическую активность с течением времени и (iii) сопоставимую выживаемость клеток по сравнению с для гидрогелевого литья и других широко используемых методов биопечати: биопечать на основе экструзии и цифровая световая обработка.Б) Сложная модель губчатой ​​кости была изготовлена ​​для изучения развития основных характеристик после печати. (i) Напечатанная кость показала пористость, которая распространялась по всей протяженной трехмерной конструкции (масштабная полоса = 2 мм), (ii), как показано на изображениях с помощью микроконтроллера. C) Костный конструкт с O-MSC (розовый) культивировали в течение 7 дней (шкала = 1 мм). D) Затем конструкции засевали ECFC (зеленый) и P-MSC (желтый), чтобы вызвать образование капилляров. (i) было показано, что ECFC соединяются между собой после трех дополнительных дней культивирования, заполняя поры напечатанной конструкции (масштабная полоса = 500 мкм), (ii), а также было показано, что они начинают вторгаться в костный компартмент конструкции (масштабная полоса = 250 мкм).(iii) Взаимосвязь сосудов и их длина также измерялись количественно и сравнивались с контрольными 2D-условиями культивирования.

Далее, основываясь на этих результатах, анатомическая модель трабекулярной кости, нагруженная мезенхимальными стромальными клетками (МСК), была подвергнута биопечати с использованием µКТ-сканирования костного эксплантата в качестве чертежа (цилиндрическая конструкция, 8,5 × 9,3 мм, рис. 3Bi, ii, видеоролики S4 и S5, Дополнительная информация). Создание трабекулярной архитектуры и запутанной взаимосвязанной пористой сети выходит за рамки того, что можно создать с помощью традиционной биопечати на основе экструзии.Используя подход объемной печати, эти структуры были успешно воспроизведены с наименьшим разрешенным элементом размером 144,69 ± 13,55 мкм (рисунок S3, вспомогательная информация). Аналогичным образом, мы также продемонстрировали создание полностью перфузионных полых каналов с внутренним диаметром 200 мкм (Рисунок S4, Дополнительная информация). В целом, текущее разрешение сопоставимо с самыми точными технологиями экструзии и имеет потенциал для дальнейшего улучшения, как уже было продемонстрировано с использованием обычных смол.15

В биопроизводстве печать точной трехмерной архитектуры — это только первый шаг из многих. Чтобы обеспечить созревание ткани после печати (in vitro или in vivo), клетки должны сохранять высокую жизнеспособность, способность к дифференцировке и способность синтезировать биоактивные соединения и взаимодействовать с другими клетками в своем окружении. После объемной биопечати клетки можно было поддерживать в культуре, и с течением времени наблюдали экспрессию основных физиологических функций (рис. 3C, D).Более конкретно, МСК в напечатанной модели трабекулярной кости были успешно примированы в остеогенной среде на 7 дней, как имитирующие остеобласты в нативной кости (О-МСК) (рис. 3С). Эти сгенерированные структуры также позволили использовать дальнейшие стратегии тканевой инженерии сверху вниз. В этом случае сложная пористая сеть нагруженной клетками трабекулярной модели также может быть засеяна дополнительными клетками после печати. Для этого мы доставили эндотелиальные колониеобразующие клетки (ECFC) и MSC в сеть пор между напечатанными O-MSC-нагруженными трабекулами для создания гетероклеточной структуры.Совместное культивирование остеогенно дифференцирующихся клеток, эндотелиальных клеток сосудов и поддерживающих МСК, которые действуют как перициты (P-МСК), было успешно создано. Через 3 дня культивирования наблюдали образование ранних ангиогенных ростков, типичных для предшественников капиллярной сети крови, 42. Кроме того, представленные P-MSC объединяются вдоль этих зарождающихся ростков ECFC (рис. 3Di, ii, видеоролики S6 и S7, вспомогательная информация), что указывает на поддерживающую деятельность, подобную перициту. доступный объем в порах модели был выше, чем объем прекапиллярных сетей, созданных контрольными сокультурами ECFC и MSC, когда структура O-MSC с биопринтом отсутствует (рисунок 3Diii, рисунок S5, вспомогательная информация).Этот феномен, вместе с наблюдением, что эти ранние капилляры начали вторгаться в матрицу костного гидрогеля, предполагает, что биопринтированные O-MSC обладают способностью обеспечивать паракринные сигналы, которые способствуют ангиогенному процессу, управляемому ECFC. Эти данные также подтверждают идею о том, что объемная биопечать позволяет реализовать ключевые клеточные функции.

Чтобы облегчить синтез новой тканевой матрицы и ее однородное распределение в трехмерном гидрогеле для приложений регенеративной медицины и тканевой инженерии, (био) производственные процессы должны позволять обрабатывать клетки с высокой плотностью.Хотя описанный подход объемной биопечати может удовлетворить это требование, процессы на основе струйной печати и экструзии представляют большую проблему из-за риска засорения сопла и истощения питательных веществ в картридже в течение длительного времени печати.43 Кроме того, возможность обрабатывать гидрогели в состояние геля обеспечивает предотвращение осаждения встроенных ячеек44 и обеспечивает однородное распределение ячеек в печатном объеме. Чтобы оценить этот потенциал и способность биопринтированных клеток синтезировать матрикс новой ткани, имплантат в форме мениска был напечатан на основе анатомического сканирования ( рис. 4A, видео S8, дополнительная информация), инкапсулирующего 10 ⁷ суставных хондропрогениторных клеток ( ACPCs) мл ⁻¹ .Эти мультипотентные клетки показали повышенную метаболическую активность с течением времени (рис. 4В) и продемонстрировали высокую жизнеспособность клеток по всей структуре биопечати (рис. S6, вспомогательная информация). Эти конструкции в форме мениска можно было успешно поддерживать в культуре в течение по крайней мере 28 дней, в течение которых наблюдался синтез неофиброзного хрящевого матрикса (рис. 4С). Важно отметить, что такой нео-внеклеточный матрикс (ЕСМ) привел к функциональному увеличению механических свойств менискового трансплантата, измеренных путем вдавливания.Модуль сжатия увеличился с 24,63 ± 0,65 кПа сразу после процесса объемной печати до значений в диапазоне 266,54 ± 4,49 кПа, сравнимых с нативным фиброзным хрящом человека.45 Недавно синтезированные гликозаминогликаны (ГАГ) были распределены по всему объему напечатанной конструкции. (Рисунок 4D). Также были обнаружены высокие количества коллагена типа I (рис. 4E), типичного для менисков человека, а также незначительные количества коллагена типа II (рис. 4F), аналогичного составу нативной ткани.Для дальнейшего ускорения созревания этих конструкций, которые культивировались в статических условиях, использование систем динамической нагрузки или биореакторов может представлять интерес для будущих исследований, например, для индукции физиологического выравнивания коллагеновых волокон.46

Долгосрочное культивирование объемных биопечати в форме мениска для оценки синтеза матрикса и формирования неоткани. A) Конструкции мениска были напечатаны из (i) компьютерной 3D-модели и (ii) полученные образцы gelRESIN культивировали in vitro в течение 28 дней (масштабные полосы = 2 мм).(iii) 3D-структуру напечатанных менисков оценивали с помощью μCT, и (iv) в течение 7 дней наблюдали высокую жизнеспособность клеток во всей конструкции. Б) Метаболическая активность увеличилась за 7 дней оценки. C) Что касается образования неоткани, конструкции с биопечатью показали значительное увеличение продукции гликозаминигликанов, а также увеличение модуля сжатия мениска в течение 28-дневного периода культивирования. Было показано, что матричные компоненты, присутствующие в нативном мениске, присутствуют во всех конструкциях с биопечатью: D) гликозаминогликаны, E) большое количество коллагена типа I и F) меньшее количество коллагена типа II (масштабные полосы (D) — (F) = 50 мкм).

Таким образом, результаты, представленные в настоящем документе, подчеркивают потенциал объемной печати как новой, мощной и универсальной стратегии биотехнологического производства. Его способность быстро создавать большие, заполненные клетками структуры произвольной формы может решить многие ключевые проблемы биопечати и регенеративной медицины. При значительном сокращении времени печати по сравнению с традиционными методами биопечати получение большого количества клеток для загрузки в принтер и создание конструкций с высокой плотностью клеток остаются открытыми проблемами при изготовлении клинически значимых трансплантатов.Это потенциально может быть решено с использованием новых источников взрослых стволовых клеток, 47, а также с дальнейшим усовершенствованием технологии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) 48, 49 или биореакторов для увеличения производства компетентных к регенерации клеток48. , 50

Кроме того, с внедрением объемной биопечати в области биотехнологии можно ожидать нескольких будущих разработок. Здесь мы выбрали gelMA в качестве смолы из-за его хорошо зарекомендовавшего себя использования в подходах к биотехнологии.Однако практически нет ограничений на использование различных фотополимеров, и несколько светочувствительных природных или синтетических гидрогелей могут быть оптимизированы для этого процесса (включая, помимо прочего, материалы на основе гиалуронана, ПЭГ, альгината или децеллюляризованного ЕСМ) или даже стимулирующих веществ. чувствительные биоматериалы для удаленной стимуляции конструкции или контролируемого формирования паттерна биоактивных молекул.51 Фотохимия, альтернативная метакрилоильной аддитивной полимеризации, также может быть использована, например, тиол-еновая стадия полимеризации роста, используемая в DLP-печати.52 Следующие шаги, относящиеся к технологии, должны представить возможность печати на нескольких материалах в рамках одного процесса, так как это будет важно для дальнейшего имитации гетерогенного состава живых тканей. Например, многоматериальная объемная печать может использоваться для решения зональной архитектуры определенных тканей (например, хрящей, менисков), создания градиентов клеток и материалов, воспроизведения биологических интерфейсов, введения васкуляризации за один этап или даже копринга механически прочных полимеров для усиления заполненные клетками гидрогели с биопечатью.Высокая скорость объемной биопечати является важным преимуществом для производства тканей и моделей заболеваний. Создание больших конструкций произвольной формы может помочь в регенеративной медицине, ориентированной на конкретного пациента, в свете потенциальной трансляции клинически значимых трансплантатов. В то же время открытие и тестирование лекарств обычно требует тестирования большого количества комбинаций молекул на идентичных моделях, которые можно легко производить в большом масштабе с помощью предлагаемого метода, что также снижает затраты, связанные с персоналом и машинным временем, необходимым для каждой конструкции.Есть надежда, что эта возможность может дополнить и даже сократить испытания на животных на промежуточных этапах разработки лекарств, что приведет к снижению затрат на разработку и уменьшению этических проблем. В дополнение к этим перспективам будущих разработок, наши результаты и технология объемной биопечати, предложенная здесь, прокладывают путь для следующего поколения больших и функциональных биотехнологических трансплантатов с широким спектром предполагаемых приложений для регенерации тканей, моделей тканей и заболеваний in vitro, а также мягкая робототехника.

Экспериментальная секция

Материалы : gelMA (80% DoF) был синтезирован, как описано ранее, и использован в виде 10% -ного раствора в PBS.53 В качестве фотоинициатора фенил (2,4,6-триметилбензоил) фосфинат лития (LAP, Tokyo Chemical Industry, Japan) растворяли в PBS в концентрации 0,037% (мас. / Об.) В гидрогеле, чтобы вызвать реакцию фотошивки. В контрольных образцах гельМА, полученных методом литья, LAP растворяли в концентрации 0,2% мас. / Об. Постфотосшивание напечатанных образцов проводили в растворе, содержащем гексагидрат трис (2,2-бипиридил) дихлоррутения (II) (Ru, 0.5 × 10 ⁻³ м, Alfa Aesar, Германия) и персульфат натрия (SPS, 5 × 10 ⁻³ м, Sigma Aldrich, Нидерланды).

Процедура объемной печати : Для достижения объемной биопечати шесть 405 нм лазерных диодов D с объединенной мощностью 6,4 Вт (HL40033G, Ушио, Япония) были коллимированы и соединены линзами L1, L2 и L3 (L1: f = 3,1 мм). асферическая линза; L2: линза f = 200 мм; L3: асферическая линза 3,1 мм) в квадратном волокне F, как показано на рисунке S7 (вспомогательная информация).Затем выходной сигнал волокна увеличивался и проецировался на цифровое микрозеркальное устройство (DMD) через асферическую линзу и набор ортогональных цилиндрических линз C1 и C2 (C1: цилиндрическая линза f = 250 мм; C2: f = цилиндрическая линза 300 мм. ). Поверхность DMD отображалась через 4f-систему (L5: f = линза 150 мм и L6: f = 250 мм линза) в цилиндрический стеклянный флакон (V) диаметром 16,75 мм, содержащий фотополимер (PR). В плоскости Фурье афокальной системы апертура (A) блокирует нежелательные дифракционные порядки от DMD.Чтобы добиться максимально возможного объема сборки, стеклянный флакон V был погружен в чан (VAT), содержащий жидкость, соответствующую показателю преломления смолы (в данном исследовании вода). Следовательно, адресный объем внутри фотополимера составляет приблизительно 14 мм × 14 мм × 20 мм. Система обратной связи была интегрирована в настройку объемной печати за счет прозрачности объема сборки. Как показано на рисунке S6 (вспомогательная информация), лазер 671 нм (LAS; MLS-671-FN, CNI, Китай) был расширен афокальной системой (линзы L7 и L8), чтобы соответствовать разделу объема сборки.Объем сборки впоследствии был отображен камерой (CAM). Фотоинициаторы, используемые в этом исследовании, не чувствительны к длине волны изображения 671 нм, и эта система обратной связи не влияет на параметры печати. Световые узоры, отображаемые во время процесса объемной печати, были рассчитаны с использованием алгоритма фильтрованной обратной проекции 15, как более подробно описано во вспомогательной информации.

Обработка образцов Постобъемная печать : флаконы, содержащие напечатанные конструкции, нагревали до 37 ° C, чтобы расплавить неполимеризованный гель-РЕСИН, и образцы промывали предварительно нагретым PBS, а затем 2 раза.5 мин дополнительного сшивания в ванне Ru / SPS в PBS, под ручной лампой видимого света (130 люмен, Ansmann, Германия). Из-за прозрачности конструкций, напечатанных с помощью LAP, была выбрана система сшивания Ru / SPS, поскольку она вызывает окрашивание гидрогелей в оранжевый цвет, что облегчает их визуализацию, и совместима для обеспечения гомогенного сшивания во всех крупномасштабных печатных конструкциях (Рисунок S8. , Вспомогательная информация) .54

Выделение и культивирование клеток : Образцы тканей и клетки лошадей были получены от умерших доноров лошади, переданы науке их владельцем и в соответствии с руководящими принципами Институционального комитета по этике животных.ACPC, полученные от лошадей, и MSC, полученные из костного мозга, были выделены, как описано ранее.55 Процедуры выделения тканей и клеток человека были одобрены комитетом по этике исследований Медицинского центра Утрехтского университета. Человеческие МСК были выделены из аспиратов костного мозга, полученных от согласившихся пациентов, как описано ранее.42 ЭКФК были выделены из пуповинной крови человека (процедура была одобрена комитетом по этике медицинских исследований, Университетский медицинский центр Утрехта, информированное согласие было получено от матерей) .42 Подробная информация о культурных средах приводится во вспомогательной информации.

Жизнеспособность в волюметрическом биопринтинге : ACPC собирали при пассаже 3, заключали в gelRESIN с плотностью 10 ⁷ клеток на мл ^-1 и печатали на дисковых конструкциях (высота 1 мм × диаметр 5 мм). Их культивировали в течение 7 дней в среде размножения ACPC, которую обновляли дважды в неделю. Метаболическую активность измеряли с помощью анализа резазурина (натриевая соль резазурина, Alfa Aesar, Германия), а жизнеспособность клеток оценивали с помощью анализа LIVE / DEAD (кальцеин, гомодимер этидия, Thermo Fischer Scientific, Нидерланды) через 1 и 7 дней ( н. = 5).

Стереомикроскопия и компьютерная томография : Макроскопические изображения были получены с использованием стереомикроскопа Olympus SZ61, соединенного с цифровой камерой Olympus DP70 (Olympus Soft Imaging Solutions GmbH, Нидерланды). Сканирование µCT выполняли с использованием контрастного вещества (CA4 +, MW = 1354 г моль ^-1 , q = +4), который был синтезирован и любезно предоставлен лабораторией Марка В. Гринстаффа.56 Печатные конструкции инкубировали в раствор, содержащий 10 мгI мл ⁻¹ CA4 + в PBS в течение 3 ч, промытый и кратко высушенный папиросной бумагой перед сканированием с помощью µCT-сканера Quantum FX (размер вокселя = 20 мкм ³ , напряжение трубки 90 кВ, 200 мкВ). Ток трубки в мкА и время сканирования 3 мин, Perkin Elmer, США).Объем полученных сканов ( n = 3 независимых отпечатка) был рассчитан с использованием функции «объемной доли» плагина Bone J для изображения J (http://bonej.org).

Сравнение различных технологий биопечати : Модель ушной раковины человека была масштабирована в 1, 2 и 3 раза от ее первоначального объема, а время печати сравнивалось с DLP-биопечатью на основе экструзии и литографии. Для печати на основе экструзии гельRESIN был напечатан с помощью системы с пневматическим приводом (сопло из нержавеющей стали 23G, температура = 18 ° C, скорость подачи = 10 мм с ^-1 , давление = 0.12 МПа, 3DDiscovery, regenHU, Швейцария). Для DLP-печати гельRESIN был напечатан на DLP-станции (v5, Atum 3D, Нидерланды), оснащенной проектором 405 нм (время экспозиции слоя = 10 с, интенсивность = 15 мВт / см ² ). Хотя принтер допускает минимальное разрешение 50 мкм в направлении Z , разрешение печати было искусственно ухудшено, увеличив высоту слоя до 300 мкм, чтобы соответствовать разрешению, достигаемому при печати на основе экструзии, и значительно сократить время печати.Профиль поверхности конструкций оценивался с использованием наилучшего доступного разрешения и чернил для экструзии и печати DLP, обеспечивающих наиболее точные и бездефектные отпечатки. Для экструзионной печати напечатали 40% -ный раствор Pluronic F-127 (Sigma Aldrich, Нидерланды) в PBS (температура = 21 ° C, скорость подачи = 20 мм · с ^-1 , давление = 0,22 МПа). Для печати DLP использовалась биорезина на основе метакрилата поливинилового спирта (PVA-MA, 10% мас. / Об. В PBS), обеспечивающая разрешение от 25 до 50 мкм, как описано ранее.29

Эксперименты с жидкостями : Шаровые клапаны с печатным рисунком и клеточные клапаны были подсоединены на обоих концах к силиконовой трубке с таким же внешним диаметром и внутренним диаметром концов клапана, а гибкость трубки предотвращала утечку из соединения. Перфузия PBS либо в чистом виде, либо с добавлением 10 мг / мл ^-1 микрогранул Cytodex 1, окрашенных Ponceau 4R для улучшения визуализации (диаметр = 147–248 мкм, GE Healthcare), обрабатывалась с помощью одноразового шприца.Изображения и видео были сделаны с помощью вышеупомянутого стереомикроскопа.

Биопринтинг и культивирование трабекулярной кости : МСК лошадиного происхождения собирали в пассаже 3, метили раствором для мечения клеток DiD (набор для маркировки клеток Vybrant, Thermo Fischer Scientific, Нидерланды, λ _ex = 644 нм, λ _em = 665 нм) и заключили в gelRESIN с плотностью 1 × 10 ⁶ клеток мл ^-1 . Конструкции культивировали в течение 7 дней в среде для остеогенной индукции.Присутствие клеток в трабекулярных структурах регистрировали на 7 день с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии (SPX8, Leica Microsystems, Нидерланды). По истечении этого времени в поры кости с биопринтом засевали ECFC человеческого происхождения (пассаж 10) и P-MSC (пассаж 4), меченные зеленым флуоресцентным белком (GFP) 57 и DiL (набор для маркировки клеток Vybrant, λ _ex ). = 549 нм, λ _em = 565 нм) соответственно. Чтобы обеспечить формирование трехмерных капилляров внутри пористой костной конструкции, эти клетки вводили вместе с матригелем (Growth Factor Reduced, Corning, США, разведение 1: 1 в эндотелиальной среде) с плотностью 4.5 × 10 ⁶ MSC и 1,25 × 10 ⁶ ECFC мл ⁻¹ . Загруженные образцы культивировали в эндотелиальной среде в течение дополнительных 3 дней, чтобы наблюдать начало образования ангиогенных ростков с помощью конфокальной микроскопии. Длину ангиогенной сети, образованной ECFC, рассчитывали с использованием плагина Angiogenesis Analyzer для ImageJ (http://image.bio.methods.free.fr/ImageJ/?Angiogenesis-Analyzer-for-ImageJ). Общая длина была нормализована относительно объема, доступного для миграции и прорастания клеток.ECFC и P-MSC, высеянные в 96-луночные планшеты с матригелем, использовали в качестве контролей.

Мениски и образование новых тканей с биопечатью : ACPC собирали в пассаже 3, заключали в gelRESIN с плотностью 10 ⁷ клеток на мл ^-1 и биопринтировали в конструкции в форме мениска. Образцы культивировали в течение 28 дней в среде для хондрогенной дифференцировки, которую обновляли дважды в неделю. Образцы анализировали на метаболическую активность (анализ резазурина) и жизнеспособность клеток с использованием анализа LIVE / DEAD через 1 и 7 дней культивирования ( n = 3).Потенциал образования фиброхряща оценивали путем количественного определения синтеза ГАГ (анализ диметилметиленового синего, DMMB, Sigma Aldrich) и синтеза ДНК (Picogreen Quant-iT, Thermo Fischer Scientific, Нидерланды) через 1 и 28 дней культивирования, а также через Safranin-O, гистологическое окрашивание коллагена I и коллагена II на образцах, залитых парафином ( n = 3). Подробные сведения об иммуногистохимических процедурах приведены во вспомогательной информации. Сжимающие свойства напечатанных менисков были проверены в испытании на сжатие на основе вдавливания с помощью динамического механического анализатора (DMA Q800, TA Instruments, Нидерланды), оснащенного цилиндрическим плоским поршнем (диаметр = 2 мм).Образцы на 1-й и 28-й дни культивирования подвергались нарастанию усилия 0,5 Н мин ^-1 ( n = 3-4). Модуль сжатия рассчитывался как наклон кривой напряжение / деформация в диапазоне деформации 10–15%.

Статистика : Результаты представлены как среднее значение ± стандартная ошибка. Статистический анализ проводили с помощью GraphPad Prism 7.0 (GraphPad Software, США). Для количественных данных отдельные сравнения оценивались с помощью одно- или двустороннего дисперсионного анализа с последующей апостериорной поправкой Бонферрони для проверки различий между группами.Когда нельзя было предположить нормальность, проводились непараметрические тесты. Для анализа длины кровеносных сосудов, количественной оценки соотношения ГАГ / ДНК и механических испытаний был проведен тест Манна-Уитни. Было обнаружено, что различия значимы, когда p <0,05.

Благодарности

P.N.B., P.D., and D.L. внес равный вклад в эту работу. Авторы хотели бы поблагодарить Жоао Гарсиа Маркеса за его поддержку в создании изображений с помощью µCT напечатанных гидрогелей, Криса ван Дейка за плодотворные обсуждения анализов васкуляризации, доктораДебби Гавлитта и Ирис Пеннингс за любезное предоставление человеческих ECFC и МСК, а также Коди Фелла и Мэтти ван Риджен за их помощь с культурой клеток и гистологическим окрашиванием. Авторы также хотели бы поблагодарить Lely Feletti и профессора Александру Раденович (EPFL-LBEN) за облегчение доступа к оборудованию для культивирования клеток и доктора Николаоса Ньяниаса (Readily3D) за объемную печать Dom Tower. P.N.B., J.M. и R.L. выражают признательность за финансирование от ReumaNederland (LLP-12 и LLP-22), Европейского исследовательского совета (Соглашение о гранте No.647426, 3DJOINT), а также из программы исследований и инноваций Horizon 2020 в рамках Соглашения о гранте № 814444 (MEFISTO). R.L. также благодарит Программу поощрения молодых талантов, ориентированную на возрождение материалов, за ее финансовую поддержку. П.Д., Д.Л. и К.М. благодарим Gebert Rüf Stiftung за финансовую поддержку грантом «Flexprint» (GRS-057/18, трек «Пилотные проекты»). P.D. и Д. выражаем признательность EPFL за финансовую поддержку через грант Innogrant 17-16 и грант Enable для проекта Holoprint.P.D. подтверждает поддержку SNSF и Innosuisse через грант Bridge PoC 20B1-1_184178.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

химический анализ | Британника

химический анализ , химия, определение физических свойств или химического состава образцов вещества. Большое количество систематических процедур, предназначенных для этих целей, постоянно развивается в тесной связи с развитием других разделов физических наук с момента их появления.

Химический анализ, основанный на использовании измерений, делится на две категории в зависимости от способа проведения анализов. Классический анализ, также называемый влажным химическим анализом, состоит из тех аналитических методов, которые не используют никаких механических или электронных инструментов, кроме весов. Этот метод обычно основан на химических реакциях между анализируемым материалом (аналитом) и реагентом, который добавляется к аналиту. Влажные методы часто зависят от образования продукта химической реакции, который легко обнаружить и измерить.Например, продукт может быть окрашенным или может быть твердым веществом, выпадающим в осадок из раствора.

Большинство химических анализов попадает во вторую категорию — инструментальный анализ. Он предполагает использование другого инструмента, кроме весов, для выполнения анализа. Аналитику доступен широкий ассортимент инструментов. В некоторых случаях прибор используется для характеристики химической реакции между анализируемым веществом и добавленным реагентом; в других случаях он используется для измерения свойств аналита.Инструментальный анализ подразделяется на категории в зависимости от типа используемого оборудования.

Классический и инструментальный количественный анализ можно разделить на гравиметрический и объемный. Гравиметрический анализ основан на измерении критической массы. Например, растворы, содержащие ионы хлора, можно анализировать, добавляя избыток нитрата серебра. Продукт реакции, осадок хлорида серебра, отфильтровывают из раствора, сушат и взвешивают. Поскольку продукт образовался в результате исчерпывающей химической реакции с аналитом (т.е.е., практически весь аналит выпал в осадок), массу осадка можно использовать для расчета количества изначально присутствующего аналита.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Объемный анализ основан на измерении критического объема. Обычно жидкий раствор химического реагента (титранта) известной концентрации помещается в бюретку, которая представляет собой стеклянную трубку с калиброванной градуировкой объема. Титрант добавляется к анализируемому веществу постепенно, в ходе процедуры, называемой титрованием, до тех пор, пока химическая реакция не завершится.Добавленный объем титранта, которого достаточно для реакции со всем анализируемым веществом, является точкой эквивалентности и может использоваться для расчета количества или концентрации анализируемого вещества, которое изначально присутствовало.

С момента появления химии исследователям необходимо было знать идентичность и количество материалов, с которыми они работают. Следовательно, развитие химического анализа идет параллельно с развитием химии. Шведский ученый XVIII века Торберн Бергман обычно считается основоположником неорганического качественного и количественного химического анализа.До 20 века почти все анализы проводились классическими методами. Хотя простые инструменты (такие как фотометры и аппараты для электрогравиметрического анализа) были доступны в конце 19 века, инструментальный анализ процветал только в 20 веке. Развитие электроники во время Второй мировой войны и последующее широкое распространение цифровых компьютеров ускорили переход от классического анализа к инструментальному в большинстве лабораторий. Хотя большинство анализов в настоящее время выполняется инструментально, остается потребность в некоторых классических анализах.

Основные этапы

Основные этапы химического анализа: (1) отбор проб, (2) предварительная обработка проб в полевых условиях, (3) лабораторная обработка, (4) лабораторный анализ, (5) расчеты и (6) представление результатов. Каждый из них должен быть выполнен правильно, чтобы аналитический результат был точным. Некоторые химики-аналитики различают анализ, который включает в себя все этапы, и анализ, который является лабораторной частью анализа.

На этом начальном этапе анализа часть сыпучего материала удаляется для анализа.Порцию следует выбирать так, чтобы она была репрезентативной для сыпучего материала. Чтобы помочь в этом, статистика используется в качестве руководства для определения размера и количества выборок. При выборе программы выборки важно, чтобы у аналитика было подробное описание информации, необходимой для анализа, оценка точности, которую необходимо достичь, и оценка количества времени и денег, которые могут быть потрачены на выборку. Целесообразно обсудить с пользователями результатов анализа тип желаемых данных.Результаты могут предоставить ненужную или недостаточную информацию, если процедура отбора проб является чрезмерной или неадекватной.

Обычно точность анализа повышается за счет получения нескольких проб в разных местах (и в разное время) в объеме материала. Например, анализ озера на химический загрязнитель, скорее всего, даст неточные результаты, если пробы из озера отбираются только в центре и на поверхности. Предпочтительно брать пробы из озера в нескольких местах по его периферии, а также на нескольких глубинах вблизи его центра.Однородность сыпучего материала влияет на количество необходимых образцов. Если материал однородный, требуется только один образец. Для получения точного аналитического результата, когда сыпучий материал неоднороден, необходимо больше образцов. Недостатками взятия большего количества проб являются добавленное время и затраты. Немногие лаборатории могут позволить себе масштабные программы отбора проб.

DTU 34-й симпозиум 2013.pdf

% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 2 0 obj > транслировать Adobe InDesign CS6 (Macintosh) 2013-09-11T08: 18: 44 + 02: 002013-09-10T08: 46: 40 + 02: 002013-09-11T08: 18: 44 + 02: 00uuid: 910a32eb-bf47-449c- 8c95-6687d30c52afxmp.сделал: F97F1174072068118C14FC987066C9CDxmp.id: FA7F1174072068118C14FC987066C9CDproof: pdf

1. преобразовано из приложения / x-indesign в приложение / pdfAdobe InDesign CS6 (Macintosh) / 2013-08-29T11: 38: 49267 + xmp.iid: F97F1174072068118C14FC987066C9CDxmp.did: F97F1174072068118C14FC987066C9CDxmp.did: F97F1174072068118C14FC987066C9CDприложение по умолчанию / pdf
2. sobe
3. 34-й симпозиум DTU 2013.pdf
Acrobat Distiller 10.0.0 (Windows) Неверно конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 7 0 объект > / XObject> >> / Аннотации [36 0 R 37 0 R] / Родитель 5 0 R / MediaBox [0 0 595 842] >> эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект > транслировать xS] o0} ϯ8oR9u!:! n1M | W; Mls> # 5 (H! \ | $ Xh] @ (M9 $ = ‘rWG% o6M & Cm%} 5UJ + l5 `X] v {EE» HE2_t3> ǟ’} tJr $ di Y * | ktLH ~ A ټ 8 ҉tNqMPQj 㿰 ^ btwƓ; jg͵8e ^ m18p @ a, _7 ץ A% I ~ Fv1 h {ZLv’A8-ɩ GV ݡ% ڴ ^ — V $ u81Ư ‘! $ S7 ; $ IOBa0r ޗ ‘x; конечный поток эндобдж 27 0 объект > транслировать x] N0DsrlVkӂ * r \ 4% q T3 = yj) a & K @ F * h `% B ^ ja + ^ # TmHT = (] tOĿt $ Ea, k zk_ {7ZoFpVK {%! ex? Ӑ ~ 4gqvz ~ oi3 @ = u? M конечный поток эндобдж 28 0 объект > транслировать xE @F} YqFѭZxMCFpU / (y, WEMRhB (Q $ H * Y% E%: N1̕bY_RnH0 — xqp = 7Q6x4Nu󢣡 / 1 / — конечный поток эндобдж 29 0 объект > эндобдж 30 0 объект > эндобдж 31 0 объект > эндобдж 32 0 объект > эндобдж 33 0 объект > эндобдж 34 0 объект > / ExtGState> / Шрифт> >> / BBox [0 0 595.32 841,92] >> транслировать x] n & v ~ {) [

Объемная 3D-печать намного сложнее, чем вы себе представляете «Fabbaloo

Анализ 3D-модели для подготовки проекций для использования в объемной 3D-печати [Источник: Каллум Видлер]

Исследовательская работа раскрывает некоторые сложности при разработке системы объемной 3D-печати.

В недавнем комментарии читателя Fabbaloo Каллума Видлера, который видел нашу статью, в которой перечислены известные проекты, работающие над невероятной технологией объемной 3D-печати, было предложено взглянуть на его исследовательскую работу, которая, как оказалось, полностью посвящена объемной 3D-печати.

Видлер, который представил диссертацию в рамках своей работы на степень бакалавра машиностроения в Школе инженерии Университета Дикин в Австралии, провел обширные инженерные работы, чтобы разработать не только рабочий объемный 3D-принтер, но и специальную смолу, используемую в нем. , и программное обеспечение, необходимое для подготовки заданий 3D-печати к запуску на нем.

Бокал для мартини, изготовленный с помощью объемной 3D-печати всего за 45 секунд [Источник: Каллум Видлер]

Проект оказался весьма успешным, поскольку Видлеру удалось напечатать на 3D-принтере несколько объектов, в том числе бокал для мартини.Видлер пишет:

«Надеюсь, что эта технология однажды будет использована аналогично репликатору из« Звездного пути », где Пикард смог материализовать бокал для мартини из воздуха. В честь этого видения был выбран бокал для мартини, чтобы продемонстрировать способность принтера воспроизвести это ».

Если когда-либо в истории 3D-печати случился шаг, который сильно повлиял на тот особый момент, когда мы все осознали, что 3D-печать — это поистине волшебная технология, которая действительно может стать реальностью, это именно тот момент.Бокал для мартини был изготовлен или «воспроизведен» всего за 45 секунд.

Если вы не знакомы с этой концепцией, это революционный подход к 3D-печати, в котором световой узор направляется на чан с прозрачной смолой со всех сторон. Объект просто быстро затвердевает в ванне, поскольку световые узоры предназначены для обращения вспять процесса сканирования. Подробнее об объемной 3D-печати здесь.

Диссертация Видлера довольно большая, включает более 100 страниц и 110 МБ в загружаемой форме.Несмотря на то, что он содержит значительный объем математики, я все же рекомендую вам ознакомиться с работой, поскольку в ней объясняются многие аспекты объемной 3D-печати, которые вы, возможно, не осознавали.

Имейте в виду, что Видлер на самом деле построил рабочий объемный 3D-принтер и должен был не только сконструировать устройство, смолу и программное обеспечение, но также должен был определить, обычно математически, механически и химически, как именно он будет работать.

Я не могу воспроизвести здесь его работу, но могу предложить некоторые моменты, которые мне показались особенно интересными.

Особый интерес представляет скорость отверждения смолы до твердой формы. Рисунки, проецируемые на смолу, сложны и различаются, поскольку в реализации Видлера емкость со смолой активно вращается во время операций печати.

Для определения скорости излечения в различных местоположениях вокселей требуется значительный объем математики, и поэтому программное обеспечение, которое генерирует проекционные изображения, должно это учитывать.

Уточнение проекционных видов для объемной 3D-печати с использованием сложной математики [Источник: Каллум Видлер]

Подготовка проекционных видов невероятно сложна, поскольку по сути определяет обратный процесс компьютерной томографии.Вместо того, чтобы получать проекцию объекта под разными углами, программное обеспечение должно определять, какими должны быть проекции, основываясь на знании геометрии объекта.

В процессе разработки этих представлений интенсивно используются несколько методов, включая преобразование Фурье и другие методы уменьшения «шума». Результаты этих процессов могут создать довольно подробный прогноз, как показано выше.

Проблемы проекции объемной 3D-печати [Источник: Каллум Видлер]

Подход Видлера к проблеме по существу включает разделение объема емкости со смолой на большой набор трехмерных вокселей.Затем игра заключается в том, чтобы убедиться, что плотность энергии, применяемая к каждому вокселю, соответствует конкретной создаваемой 3D-модели.

Больше энергии может подтолкнуть воксел к точке, где он затвердеет. Меньше, и он остается жидким. Это совершенно другой взгляд на задание на 3D-печать, поскольку в большинстве систем используется послойная концепция.

Плотность энергии не является мгновенным эффектом, поскольку вращающийся чан будет многократно подвергать отдельные вокселы воздействию энергии проекции.Это еще больше усложняет ситуацию. По мере того как воксель удаляется от проектора, количество энергии, достигающей его, уменьшается, поскольку фотоны должны пройти через большее количество смолы, чтобы попасть туда.

Концептуальная схема объемного 3D-принтера [Источник: Каллум Видлер]

Видлер разработал довольно простую механическую систему для реализации своей объемной концепции. Здесь вы можете увидеть схему устройства. В этом нет ничего особенного, поскольку это просто вращающийся чан, DLP-проектор и линза Френеля. Линза используется, чтобы попытаться выпрямить выступ, который в противном случае расходился бы при движении.

Несмотря на линзу, световая проекция все еще несколько расходится, и это снова добавляет сложности к программному обеспечению, генерирующему проекции, так как это необходимо учитывать.

Это одна из областей, по которой у меня было много вопросов, и статья Видлера ответила на большинство из них.

Один вопрос касался требований прозрачности смолы. Если он непрозрачный, как это вообще может работать? Оказывается, он действительно должен быть хотя бы в основном прозрачным. Тем не менее, Видлер предлагает формулы для определения степени ухудшения световых сигналов при прохождении через смолу, что опять же должно быть обработано программным обеспечением для проецирования.

Для меня сюрпризом стало то, что существует потребность в высоковязкой смоле, в отличие от современных 3D-принтеров на основе смолы, которые, как правило, требуют менее вязкой смолы для более быстрой смены слоев.

Вязкая смола позволяет производить 3D-печать объектов без каких-либо поддерживающих структур; затвердевшие элементы подвешены в трехмерном пространстве соседней смолой. Тем не менее, Видлер говорит, что при затвердевании происходит небольшое изменение плотности, но быстрая операция печати не дает достаточно времени для того, чтобы это могло иметь значение.

Вязкая смола позволяет интегрировать гораздо больше добавок, чем могут содержать обычные смолы для 3D-принтеров, что позволяет предположить, что для этой технологии могут быть разработаны некоторые интересные материалы.

Одной из добавок, использованных Видлером, был кислород, элемент, которого обычно избегают в 3D-принтерах на основе смол, поскольку он препятствует затвердеванию. Но в объемной системе вы действительно хотите замедлить затвердевание, поскольку световые узоры должны свободно проходить через смолу на некотором расстоянии.

Схема этапов объемной 3D-печати [Источник: Каллум Видлер]

На этой диаграмме показаны этапы, используемые Видлером для достижения успеха в объемной 3D-печати.Обратите внимание, что есть несколько очень сложных шагов, предполагающих, что это не то, что кто-то может предпринять. Требуются значительные навыки в области химии, математики и инженерии.

Скорость объемной 3D-печати по сравнению с обычными 3D-принтерами [Источник: Callum Vidler]

В качестве теста Видлер протестировал 3D-печать идентичных объектов на объемном устройстве, экструзионном 3D-принтере (UP MINI) и 3D-принтере из смолы (Elegoo Mars), чтобы увидеть как они сравнивали. Во всех тестах объемный подход был значительно быстрее, хотя результаты варьировались в зависимости от объема 3D-модели.

Этот результат сравнения скорости невероятен. Также важно отметить, что объемные отпечатки полностью изотропны и, следовательно, не имеют проблем с прочностью границ слоя.

В диссертации Видлера можно найти гораздо больше, и я настоятельно рекомендую вам долго ее прочитать, если вы интересуетесь объемной 3D-печатью.

А если нет, то стоит.

Через Google Диск (PDF)

Как подготовить подвижные фазы

Подвижная фаза: 50% водный раствор этанола


Как бы вы приготовили этот раствор?

Смеси растворителей обычно готовят в объемных соотношениях ( ^v / _v ) или весовых соотношениях ( ^w / _w ).Поскольку объем раствора зависит от температуры, приготовление смесей растворителей на основе массовых соотношений обеспечивает лучшую воспроизводимость, но это более сложно, поэтому, вероятно, можно с уверенностью предположить, что смеси обычно готовятся на основе объемных соотношений. Однако в некоторых особых случаях, например, при смешивании высоковязких растворов, таких как амины, иногда также используются массово-объемные отношения (вес / объем).
Кроме того, методы обозначения могут широко варьироваться для условий подвижной фазы в зависимости от справочного документа, базы данных ВЭЖХ или другого источника.
Крайне редко можно увидеть подробные инструкции по приготовлению подвижной фазы, такие как «добавить 340 мкл фосфорной кислоты в 100 мл воды». Скорее, используются такие обозначения, как «20% водный раствор ацетонитрила» или «ацетонитрил — вода (40:60)». Иногда используются методы обозначений, которые не составляют 100%, такие как «ацетонитрил / вода = 21/5» или «метанол / вода / фосфорная кислота = 95/5 / 0,3».
Хотя не существует фиксированного метода обозначения состава подвижной фазы, метод обозначения должен позволять приготовление подвижных фаз таким образом, который позволяет воспроизводить анализ в соответствии с заданными аналитическими условиями, и должна быть возможность правильно понять метод обозначения.

Значение и метод приготовления 50% (

^v / _v ) водного раствора этанола

Учитывая обозначение «этанол / вода = 1/1», метод, указанный в процедуре 1 ниже, очевидно, широко используется для приготовления.
Однако та же Процедура 1 часто используется для приготовления растворов, обозначенных как «50% водный раствор этанола». Но, согласно химическому словарю, Процедура 2 на самом деле является методом приготовления, в котором используются правильные объемные проценты (см. Таблицу).Если это так, то объемные отношения, указанные в процентах и ​​соотношениях, такие как «1: 1», в конечном итоге приводят к другому составу подвижной фазы. Другими словами, плотность смесей растворителей не является простым средним значением плотностей составляющих растворителей, поэтому два указанных выше метода приводят к различным составам подвижной фазы. Например, при температурах, близких к комнатной (25 ° C), , смешивая 50 мл воды с 50 мл этанола, не дает объема 100 мл, а, скорее, немного сжимается до 96 мл .В общей практике более широко используется более простая Процедура 1. Поэтому рекомендуется использовать обозначения в виде отношения, например «XXX / YYY = 2/3».

Влияние температуры на объем растворителя

Как указано выше, на плотность растворов влияет температура окружающей среды. Когда раствор растворителя готовится сразу после извлечения растворителя из хранилища, его температура может быть намного ниже, чем комнатная температура лаборатории, а смеси, содержащие метанол и воду, могут быть теплыми из-за экзотермической реакции.Поэтому для приготовления подвижных фаз с хорошей воспроизводимостью рекомендуется перед использованием на некоторое время поместить растворители в баню с холодной или горячей водой, пока они не достигнут комнатной температуры.

Смешивание растворителей с использованием двух насосов

Изократические методы, часто используемые с органическими растворителями и водой в хроматографии с обращенной фазой, включают либо использование двух насосов для доставки двух типов подвижной фазы в системе с градиентом высокого давления, затем их смешивание в смесителе или другой закрытой системе, либо предварительное смешивание компонентов во флаконе и с использованием одного насоса для доставки.Однако обратите внимание, что эти два метода могут привести к разному времени удерживания из-за изменений объемов после смешивания.
Поэтому проверяйте еще раз, как смешиваются растворители ежедневно.

Процедура 1 — Подготовка 1 л (приблизительно) подвижной фазы

1) Отмерьте 500 мл этанола с помощью градуированного цилиндра.