Харчову добавку перетворили на сировину для зворотного 3D-друку

Вчені з Університету Брауна розробили метод зворотного 3D-друку. Матеріал друку містить зворотні зв'язки, за рахунок чого надруковану з нього структуру можна в будь-який момент зруйнувати. Дослідники вважають, що такий матеріал можна буде використовувати як каркас для інших структур. Наприклад, за рахунок його біосумісності таким чином можна створювати структури з біологічних клітин без шкоди для них. Дослідження опубліковано в журналі.


Далеко не завжди можливо створити виріб або конструкцію в один крок. У деяких випадках для цього доводиться спочатку створювати підтримуючі структури, навколо них потрібний об'єкт, а потім видаляти ці тимчасові структури. Коли справа стосується 3D-друку особливо складних конструкцій, такий підхід стає трудовитратним. Американські дослідники створили спеціальний склад, який після ствердівання можна зруйнувати в будь-який момент.


Вони вирішили використовувати метод стереолітографії, при якому в спеціальну ємність наливається світлочутлива сировина. Вузький промінь ультрафіолетового випромінювання проходить по поверхні рідини і змушує її застигати в потрібних місцях, після чого виріб трохи занурюється в рідину і процес повторюється.

У своїй роботі дослідники вирішили використовувати в якості світлочутливих чорнил альгінат натрію, також відомий як харчова добавка E401, фотокислотний генератор - речовина, що підсилює свої кислотні властивості під дією світла і солей металів. Ствердування під дією ультрафіолету відбувалося через те, що молекули альгінату «зшивалися» за допомогою іонів солей металів. Якщо потім помістити надрукований предмет в розчин іншої кислоти, вона зруйнує ці з'єднання між альгінатними молекулами, і таким чином, предмет розчиниться.

Дослідники пропонують використовувати такий матеріал не самостійно, а саме для створення тимчасових конструкцій. Оскільки матеріали, використані вченими, біосумісні, вони запропонували наносити на надруковані структури клітини, потім розчиняти ці структури, і вивчати міграцію клітин і їх реакцію на зміну навколишнього середовища.

Нещодавно іншу технологію зверненої 3D-друку представили німецькі вчені. Але в ній використовувалися ковалентні, а не іонні зв'язки між атомами сірки, які в будь-який момент можна зруйнувати за допомогою органічного розчинника. Як застосування творці так само пропонують створювати таким методом тимчасові конструкції для створення інших структур, в тому числі і біологічних. Американські вчені навчилися друкувати органи безпосередньо живими клітинами, правда, в їх роботі все ж використовувався розкладуваний полімер, який допомагав органам тримати форму до того, як клітини почнуть виділяти матрикс, що забезпечує механічну підтримку.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND