В исследовании групп ученых из немецкого Института медицинских исследований Макса Планка и Гейдельбергского университета был разработан способ 3D-печати объектов одним выстрелом с использованием звуковых волн.
Концепция, опубликованная в журнале Science Advances, использует формованный ультразвук для создания «акустических голограмм», которые оказывают давление на печатный носитель и придают ему форму — что-то вроде невидимой формы.
«Мы смогли собрать микрочастицы в трехмерный объект за один выстрел с помощью ультразвука определенной формы», — сказал первый автор исследования Кай Мелде.
Команда смогла использовать свою технику для печати 3D-объектов из твердых микрочастиц, шариков гидрогеля и даже биологических клеток — бесконтактно (конечно, за исключением звуковых волн).
Звук можно использовать для формирования объектов, потому что звуковые волны обладают силой; подумайте о том давлении, которое вы чувствуете, стоя перед массой динамиков на шоу (также вставьте затычки для ушей!) или о звуковом ударе сверхзвукового самолета. Сформированный ультразвук, используемый исследователями, резонирует на высокой частоте, которая не слышна в человеческом воздухе, и может быть доведена до микроскопических уровней, способных манипулировать чрезвычайно крошечными средами, такими как клетки.
Важно отметить, что звуковые волны не повреждают клетки, а это означает, что химические добавки не нужны, поэтому этот метод может быть особенно полезен при трехмерной биопечати тканей и клеточных культур. Ультразвуковые волны также могут проникать глубоко в ткани, что позволяет проводить более благоприятные для клеток манипуляции.
«Это может быть очень полезно для биопечати», — сказал профессор Гейдельберга Пир Фишер. «Используемые там клетки особенно чувствительны к окружающей среде во время процесса».
