マックス・プランク医学研究所とハイデルベルク大学のエンジニアは、その方法を示しました。
従来の 3D プリントでは、オブジェクトをレイヤーごとに作成します。層。このアプローチには比較的多くの時間が必要であり、すべてのオブジェクトとマテリアルに適しているわけではありません。 Science Advances 誌に掲載された研究では、エンジニアは超音波を使用して、コンポーネントから複雑な 3D オブジェクトを 1 回の「パンチ」で組み立てました。
テクノロジーの原理。画像: Kai Melde et al., Science Advances
研究者は超音波を操作しました音響ホログラム - 特定の音場をエンコードするように設計された 3D プリント プレート。いくつかのフィールドを所定の方法で調整することにより、水中を自由に浮遊する粒子や細胞を捕捉し、それらを目的の形状に組み立てました。
テストデモでは、研究者は3.5 MHz の周波数と 50 mm の直径を持つ 3 つのトランスデューサーが使用されました。所定の順序で配置され、完成したオブジェクトに所定の形状を与えるために、さまざまな側面から材料に作用しました。エンジニアは、提案された方法が、ガラスまたはヒドロゲル ビーズや生体細胞など、さまざまな材料で効果的に機能することを実証しました。
技術のデモンストレーション。画像: Kai Melde et al., Science Advances
科学者たちは、テクノロジーは細胞培養および組織の 3D 印刷のための有望なプラットフォームです。超音波の利点は、生体細胞に対して穏やかな効果があり、細胞を損傷せず、組織の奥深くまで浸透できることです。
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表紙：音響ホログラムによる印刷のアーティスティックなイラスト。