Ingenieure des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung und der Universität Heidelberg zeigten wie
Herkömmlicher 3D-Druck erzeugt Objekte Schicht für Schicht.Schicht. Diese Vorgehensweise erfordert relativ viel Zeit und ist nicht für alle Objekte und Materialien geeignet. In einer in der Zeitschrift Science Advances veröffentlichten Studie setzten Ingenieure Ultraschall ein, um komplexe 3D-Objekte aus Komponenten in einem einzigen „Stanzen“ zusammenzusetzen.
Das Prinzip der Technik. Bild: Kai Melde et al., Science Advances
Die Forscher manipulierten den Ultraschall mitAkustische Hologramme – 3D-gedruckte Platten, die ein bestimmtes Schallfeld kodieren sollen. Indem sie mehrere Felder auf eine vorgegebene Weise ausrichteten, fingen sie frei im Wasser schwebende Partikel und Zellen ein und setzten sie in die gewünschte Form.
In einer Testdemo zeigten die ForscherEs wurden drei Wandler mit einer Frequenz von 3,5 MHz und einem Durchmesser von 50 mm verwendet. In einer bestimmten Reihenfolge angeordnet, wirkten sie aus verschiedenen Blickwinkeln auf Materialien ein, um dem fertigen Objekt eine bestimmte Form zu geben. Ingenieure haben gezeigt, dass die vorgeschlagene Methode mit einer Vielzahl von Materialien, einschließlich Glas- oder Hydrogelperlen und biologischen Zellen, effektiv funktioniert.
Demonstration der Technologie. Bild: Kai Melde et al., Science Advances
Wissenschaftler glauben, dass Technologie isteine vielversprechende Plattform für den 3D-Druck von Zellkulturen und Geweben. Der Vorteil von Ultraschall ist, dass er schonend auf biologische Zellen einwirkt, diese nicht schädigt und tief in Gewebe eindringen kann.
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Auf dem Cover: eine künstlerische Illustration des Drucks mit Hilfe von akustischen Hologrammen.