Des chercheurs de l’Université de Harvard John A Paulsen école du génie et Sciences appliquées (SEAS), dans le Massachusetts, ont créé un acoustophoretic 3D printing technique qui utilise des ondes sonores pour former des gouttes d’un large éventail de fluides visqueux dans additivement structures fabriquées.
Une myriade d’encres
Jet d’encre impression 3D utilise des gouttelettes de liquide fluides du microlitre-à-nanolitres volume sur les matières en forme ; Toutefois, ce processus est limité aux encres de faible viscosité qui sont d’environ 10 à 100 fois plus élevés que la viscosité de l’eau, selon l’étude. Cela exclut les fonctionnalités d’impression 3D de biopolymère vital et d’encres chargées de cellules utilisées dans les produits biopharmaceutiques et bioprinting 3D ainsi que des biopolymères à base de sucre, comme le miel, qui est de 25 000 fois plus visqueux que l’eau.
En outre, des études ont montré que le liquide visqueux change radicalement avec la température et de composition, rendant plus difficile d’optimiser les paramètres d’impression pour contrôler la taille des gouttelettes.
Pour activer l’expérimentation « myriad documents », l’équipe de recherche de mers construit un résonateur acoustique sous-longueurs capable de générer des champs acoustiques très confinés qui peuvent créer une force de traction supérieure à « 100 fois les normale forces de gravitation (1G) à la embout de la buse imprimante – quatre fois la force gravitationnelle à la surface du soleil. »
Goutte à goutte par goutte à goutte
Les chercheurs ont testé le processus d’impression 3D acoustophoretic sur un large éventail de matériaux, y compris le miel pour les encres de cellules souches, une solution de collagène chargés de cellule, un adhésif optique UV polymérisable et métaux liquides. La force contrôlable de la caisse de résonance personnalisé tire chaque gouttelette hors de la « tête d’impression acoustophoretic » avec un rayon donné de 800μm à moins de buse 65μm et il éjecte vers la cible d’impression.
Plus l’amplitude du bruit vagues, plus la taille des gouttelettes, quelle que soit la viscosité du liquide, les chercheurs ont découvert. En outre, parce que les ondes sonores ne peuvent être transmis par l’intermédiaire de gouttelettes, les chercheurs croient que la méthode est sans danger pour une utilisation avec des vecteurs biologiques sensibles telles que les cellules vivantes ou des protéines.
« Notre technologie devrait avoir un impact immédiat sur l’industrie pharmaceutique, » a déclaré Jennifer Lewis, principal auteur de l’étude et Hansjorg Wyss professeur de génie inspiré biologiquement à mers. « Mais nous pensons que cela va devenir une plateforme importante pour plusieurs industries. »
