Δημιουργήθηκε ο πρώτος τρισδιάστατος εκτυπωτής που αξιοποιεί τα ηχητικά κύματα (video)

16:16 3/9/2018 - Πηγή: ΕΡΤ

Ο πρώτος εκτυπωτής για τρισδιάστατη εκτύπωση που χρησιμοποιεί ηχητικά κύματα– για να δώσει το επιθυμητό σχήμα σε σταγονίδια «μελάνης» διαφόρων παχύρρευστων υλικών- δημιουργήθηκε από ερευνητές της Σχολής Μηχανικής και Εφαρμοσμένης Επιστήμης και του Ινστιτούτου Wyss του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ στις ΗΠΑ, με τη συμβολή και ενός Έλληνα ερευνητή στην Ελβετία.

Η σύνθεση-εκτύπωση βιοφαρμακευτικών και καλλυντικών προϊόντων, τροφίμων, οπτικών και αγώγιμων υλικών αναμένεται να είναι εφικτή στο μέλλον με τη χρήση του

ακουστικού εκτυπωτή. Στο πλαίσιο των δοκιμών τους οι ερευνητές, με επικεφαλής την καθηγήτρια εμβιομηχανικής Τζένιφερ Λιούις, εκτύπωσαν μικροκάψουλες με τη χρήση μίας μεγάλης γκάμας υγρών διαλυμάτων ως πρώτη ύλη (μελάνη).

Η επικεφαλής της έρευνας δήλωσε σχετικά για τα όσα αναμένεται να προσφέρει η εν λόγω καινοτομία: «Χειραγωγώντας τις ακουστικές δυνάμεις, δημιουργήσαμε μία νέα τεχνολογία που επιτρέπει την εκτύπωση μυριάδων υλικών σε μορφή σταγονιδίων. Η τεχνολογία μας θα έχει άμεση επίπτωση στη φαρμακευτική βιομηχανία, ενώ στην πορεία μπορεί να αποτελέσει μία σημαντική πλατφόρμα και για πολλές άλλες βιομηχανίες».

Ο ερευνητής Ντανιέλε Φορέστι ανέφερε: «Η νέα τεχνική δημιουργεί ένα ακουστικό πεδίο, που κυριολεκτικά αποσπά τα μικροσκοπικά σταγονίδια από το ακροφύσιο, περίπου όπως τα μήλα πέφτουν από ένα δέντρο»…

Με τη μέθοδό τους, οι επιστήμονες αξιοποίησαν τις ιδιότητες του ήχου για να ενισχύσουν τη βαρύτητα και να δώσουν νέες δυνατότητες στις τεχνολογίες τρισδιάστατης εκτύπωσης. Επειδή τα ηχητικά κύματα δεν διαπερνούν τις σταγόνες, η μέθοδος είναι ασφαλής με βιολογικά ευαίσθητα υλικά, όπως ζωντανά κύτταρα και πρωτεΐνες.

Με την τεχνολογία εκτύπωσης μέσω ψεκασμού μελάνης (inkjet) επιτρέπεται η παραγωγή σχετικά μεγάλου μεγέθους μικροκαψουλών, οι οποίες χρησιμοποιούνται για τη χορήγηση φαρμάκων στο σώμα. Η τρέχουσα τεχνολογία, ωστόσο, μπορεί να χειρισθεί ρευστά με ιξώδες (πηκτότητα) μόνο έως δέκα φορές μεγαλύτερη του νερού.

Με το νέο εκτυπωτή είναι εφικτή η παραγωγή μικρότερων μικροκάψουλων και -κυρίως- από πολύ πιο παχύρρευστα και κολλώδη υλικά, όπως ορισμένα βιοπολυμερή, κυτταρικά διαλύματα κ.ά., που είναι 100 φορές πιο παχύρρευστα από ό,τι το νερό. Τα ηχητικά κύματα επιταχύνουν τα σταγονίδια «μελάνης» ακόμη και πολύ παχύρρευστων υλικών, προσδίδοντάς τους πολύ μεγαλύτερη βαρύτητα από την κανονική (τουλάχιστον 100 φορές μεγαλύτερη από ό,τι το βαρυτικό πεδίο της Γης στο επίπεδο της θάλασσας).

Το Γραφείο Ανάπτυξης Τεχνολογίας του Χάρβαρντ κατέχει τα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας της εν λόγω καινοτομίας και ερευνά τρόπους για την εμπορική αξιοποίησή της.

Ο καθηγητής Δήμος Πουλικάκος, διευθυντής του Εργαστηρίου Θερμοδυναμικής στις Αναδυόμενες Τεχνολογίες του Τμήματος Μηχανολόγων και Χημικών Μηχανικών της Ελβετικής Ομοσπονδιακής Πολυτεχνικής Σχολής (ΕΤΗ) της Ζυρίχης, απόφοιτος του ΕΜΠ, συμμετείχε επίσης στην έρευνα.

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ

Φωτογραφία: Daniele Foresti- Jeniffer A. Lewis/ Harvard University

www.ert.gr