Истраживачи Харвард универзитетске школе за инжењерство и примењене знаности (СЕАС) у Массацхусеттсу створили су акустофоретичку 3Д штампарију која користи звучне таласе како би се формирале капљице широког спектра вискозних течности у адитивно произведене структуре.
Неограничено од мастила
Инкјетно 3Д штампање користи текућинске капљице од волумена микролитара до нано-литера како би се формирале чврсте супстанце; Међутим, овај процес је ограничен на боје ниске вискозности које су приближно 10 до 100 пута веће од вискозности воде, према студији. Ово искључује могућности 3Д штампања виталних биополимера и ћелијских мастила које се користе у оквиру биофармацеутика и 3Д биопринтинга, као и биополимера на бази шећера, као што је мед, што је 25.000 пута више вискозне од воде.
Поред тога, студије су показале да се вискозна течност драматично мења са температуром и саставом, што отежава оптимизацију параметара штампања ради контроле величине капљице.
Да би омогућио експериментисање "безброј материјала", истраживачки тим СЕАС-а је изградио акустички резонатор са таласастом дужином који је способан да генерише јако ограничена акустична поља која могу створити влачне силе које прелазе "100 пута нормалне гравитацијске силе (1Г) на врху штампача - четири пута гравитацијска сила на површини сунца. "
Кап по кап
Истраживачи су тестирали процес ацоустопхоретског 3Д штампања на широком спектру материјала, укључујући боје меда за матичне ћелије, колаген-ладен раствор, УВ оптичко лепило и течне метале. Сила која се може контролисати из прилагођеног ресонатора извлачи сваку капљицу из "главе за акустофоретичку штампу" са одређеним радијусом од 800μм до мање од 65μм млазнице и избацује га према циљу штампања.
Што је већа амплитуда звучних таласа, мања је висина капљица, без обзира на вискозност течности, пронашли су истраживачи. Поред тога, зато што се звучни таласи не могу пренети кроз капљице, истраживачи верују да је метода безбедна за употребу са осјетљивим биолошким векторима као што су ћиве ћелије или протеини.
"Наша технологија би требала имати непосредан утицај на фармацеутску индустрију", рекла је Јеннифер Левис, виши аутор рада и професор Хансјорг Висса за биолошки инспирисан инжењеринг на СЕАС-у. "Али верујемо да ће ово постати важна платформа за више индустрија".
