Με ελληνική συμβολή, ο πρώτος ακουστικός εκτυπωτής που τυπώνει με ηχητικά κύματα
Ερευνητές της Σχολής Μηχανικής και Εφαρμοσμένης Επιστήμης και του Κέντρου Wyss του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ στις ΗΠΑ, καθώς και ένας Έλληνας ερευνητής της διασποράς στην Ελβετία, ανακάλυψαν μία πρωτοποριακή μέθοδο τρισδιάστατης εκτύπωσης με τη βοήθεια του ήχου. Δημιούργησαν τον πρώτο εκτυπωτή που χρησιμοποιεί ακουστικά κύματα για να δώσει το επιθυμητό σχήμα σε σταγονίδια «μελάνης» διαφόρων παχύρρευστων υλικών.
Ο ακουστικός εκτυπωτής αναμένεται να χρησιμοποιηθεί μελλοντικά για τη σύνθεση (εκτύπωση) βιοφαρμακευτικών και καλλυντικών
Οι ερευνητές, με επικεφαλής την καθηγήτρια εμβιομηχανικής Τζένιφερ Λιούις, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science Advances», εκτύπωσαν με επιτυχία μικροκάψουλες με τη χρήση μίας μεγάλης γκάμας υγρών διαλυμάτων ως πρώτης ύλης (μελάνης), μεταξύ άλλων μελιού, βλαστοκυττάρων, ρητίνης, υγρών μετάλλων κ.ά.
Στην έρευνα συμμετείχε και ο ελληνικής καταγωγής καθηγητής Δήμος Πουλικάκος, διευθυντής του Εργαστηρίου Θερμοδυναμικής στις Αναδυόμενες Τεχνολογίες του Τμήματος Μηχανολόγων και Χημικών Μηχανικών της Ελβετικής Ομοσπονδιακής Πολυτεχνικής Σχολής (ΕΤΗ) της Ζυρίχης, ο οποίος είναι απόφοιτος του ΕΜΠ.
«Χειραγωγώντας τις ακουστικές δυνάμεις, δημιουργήσαμε μία νέα τεχνολογία που επιτρέπει την εκτύπωση μυριάδων υλικών σε μορφή σταγονιδίων. Η τεχνολογία μας θα έχει άμεση επίπτωση στη φαρμακευτική βιομηχανία, ενώ στην πορεία μπορεί να αποτελέσει μία σημαντική πλατφόρμα και για πολλές άλλες βιομηχανίες» δήλωσε η κ. Λιούις.
Μέχρι τώρα οι επιστήμονες είχαν χρησιμοποιήσει κύματα ήχου για να αψηφήσουν τη βαρύτητα και να ανυψώσουν σωματίδια δημιουργώντας κατάλληλες ηχητικές ελκτικές ακτίνες. Αυτήν τη φορά αξιοποίησαν τις ιδιότητες του ήχου για να κάνουν το ακριβώς αντίθετο, να ενισχύσουν τη βαρύτητα, και έτσι να βελτιώσουν την τεχνολογία εκτύπωσης.
Η διαθέσιμη μέχρι σήμερα τεχνολογία εκτύπωσης μέσω ψεκασμού μελάνης (inkjet) επιτρέπει την παραγωγή σχετικά μεγάλου μεγέθους μικροκαψουλών, οι οποίες χρησιμοποιούνται ως όχημα για τη μεταφορά φαρμάκων στο σώμα. Όμως, μπορεί να χειρισθεί ρευστά με ιξώδες (πηκτότητα) μόνο έως δέκα φορές μεγαλύτερη του νερού.
Ο νέος εκτυπωτής είναι σε θέση να παράγει μικρότερες μικροκάψουλες και -το κυριότερο- από πολύ πιο παχύρρευστα και κολλώδη υλικά, όπως ορισμένα βιοπολυμερή, κυτταρικά διαλύματα κ.ά., που είναι 100 φορές πιο παχύρρευστα από ό,τι το νερό. Μερικά χρήσιμα βιοπολυμερή που περιέχουν σάκχαρα είναι τόσο κολλώδη όσο το μέλι, φθάνοντας να έχουν ιξώδες έως 25.000 φορές μεγαλύτερο του νερού. Έως τώρα αυτά τα υλικά δεν μπορούσαν να αξιοποιηθούν ως «μελάνη» για τρισδιάστατη εκτύπωση.
Τα ηχητικά κύματα επιταχύνουν τα σταγονίδια «μελάνης» ακόμη και πολύ παχύρρευστων υλικών, προσδίδοντάς τους πολύ μεγαλύτερη βαρύτητα από την κανονική, τουλάχιστον 100 φορές μεγαλύτερη από ό,τι το βαρυτικό πεδίο της Γης στο επίπεδο της θάλασσας.
«Η νέα τεχνική δημιουργεί ένα ακουστικό πεδίο, που κυριολεκτικά αποσπά τα μικροσκοπικά σταγονίδια από το ακροφύσιο, περίπου όπως τα μήλα πέφτουν από ένα δέντρο» δήλωσε ο ερευνητής Ντανιέλε Φορέστι.
Τα υγρά στάζουν, αλλά μόνο με τη δύναμη της βαρύτητας το μέγεθος που έχουν οι σταγόνες, είτε βγαίνουν από μία βρύση, είτε από ένα ακροφύσιο του εκτυπωτή, είναι μεγάλο και ο ρυθμός με τον οποίο βγαίνουν οι σταγόνες είναι δύσκολο να ελεγχθεί με ακρίβεια.
Χάρη, όμως, στα ηχητικά κύματα και στη νέα τεχνολογία με την ονομασία «acoustophoretic printing», μόλις μία σταγόνα «μελάνης» φθάσει στο ακροφύσιο του εκτυπωτή και έχει το επιθυμητό μέγεθος, εκτοξεύεται ταχύτατα και με ελεγχόμενο τρόπο. Όσο πιο ισχυρό είναι το ακουστικό πεδίο του εκτυπωτή, τόσο μικρότερη είναι η σταγόνα που μπορεί να εκτυπωθεί, άσχετα, μάλιστα, με το ιξώδες του χρησιμοποιούμενου ως «μελάνης» υλικού.
Επειδή τα ηχητικά κύματα δεν διαπερνούν τις σταγόνες, η μέθοδος είναι ασφαλής με βιολογικά ευαίσθητα υλικά, όπως ζωντανά κύτταρα και πρωτεΐνες.
Το Γραφείο Ανάπτυξης Τεχνολογίας του Χάρβαρντ κατέχει τα δικαιώματα διανοητικής ιδιοκτησίας και αναζητά ευκαιρίες εμπορικής αξιοποίησης της νέας τεχνολογίας.
Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ:
Κβαντική… πεταλούδα δημιούργησαν ερευνητές με επικεφαλής έναν Έλληνα
Ερευνητές υποστηρίζουν ότι εντόπισαν την αρχαιότερη καταγεγραμμένη ηλιακή έκλειψη
Παγκόσμια «πρωτιά»: Έλληνες ερευνητές έριξαν φως στη διαδικασία γέννησης νέων άστρων
Με ελληνική συμβολή, ο πρώτος ακουστικός εκτυπωτής που τυπώνει με ηχητικά κύματα on BLUE SKY.
- Δημοφιλέστερες Ειδήσεις Κατηγορίας Ειδήσεις
- Βοήθημα 110 ευρώ: Δείτε αν το δικαιούστε - Προϋποθέσεις και κριτήρια
- Βαρύ το κλίμα στην ΕΡΤ...
- Πέθανε γνωστή ηθοποιός λίγες ημέρες μετά τη διάγνωση για καρκίνο στον πνεύμονα
- Έρχεται ο μεγάλος πόλεμος: Οι προφητείες δόθηκαν για όλους τους Έλληνες
- Ντάισελμπλουμ: Ε όχι και επιτυχία η διάσωση της Ελλάδας!
- ΕΚΤΑΚΤΟ: Τρέχει το σύστημα σε λίγο όλα τα ονόματα πρώτα για Ειδική
- Παπαγιάννης-Δαλιάνη βάφτισαν τον γιο τους -Ολοι οι ηθοποιοί φίλοι τους ήταν εκεί [εικόνες]
- Γαβρόγλου: Γιατί κόψαμε τα Λατινικά από τις Πανελλήνιες εξετάσεις
- Δυστυχώς, οι υπέροχοι μπλε παπαγάλοι της Βραζιλίας εξαφανίστηκαν
- Δημοφιλέστερες Ειδήσεις Blueskytv
- Τελευταία Νέα Blueskytv
- Με ελληνική συμβολή, ο πρώτος ακουστικός εκτυπωτής που τυπώνει με ηχητικά κύματα
- Μάτι: Νέα μήνυση από συγγενείς θυμάτων – «Τους αφήσατε να καούν και να πνιγούν»
- Σύγκρουση δύο τρένων με 100 τραυματίες στο Γιοχάνεσμπουργκ [vid]
- Κρήτη: Αφαιρέθηκε με επιτυχία το κέρμα που είχε καταπιεί το 2χρονο παιδί
- ΥΠΡΟΠΟ σε ΝΔ: » Δεν πρόκειται να ακολουθήσουμε τη Νέα Δημοκρατία στη μικροπολιτική της διολίσθηση»
- Η ΔΕΗ αποφάσισε να κόβει το ρεύμα σε ληξιπρόθεσμες οφειλές κάτω των 1.000 ευρώ
- ΠΝΟ: Έληξε η απεργία, σαλπάρουν τα καράβια
- Στο Μάτι έφτασε λίγο μετά τις 10.30 το πρωί ο Αλέξης Τσίπρας
- Μ.Ξενογιαννακοπούλου: Το ΚΙΝΑΛ έχει άρνηση διαλόγου με την Αριστερά και έντονο αντικυβερνητισμό
- Τελευταία Νέα Κατηγορίας Ειδήσεις
- To κατά Τζανακόπουλο αφήγημα Τσίπρα στη Θεσσαλονίκη
- Τηλεοπτικές άδειες: Αύριο ο τελικός κατάλογος των αδειούχων
- Πολύ υψηλός κίνδυνος πυρκαγιάς (κατηγορία κινδύνου 4) για αύριο Τετάρτη 05 Σεπτεμβρίου 2018
- Κύκλωμα "έσπρωχνε" μέσω Κρήτης μετανάστες στην Ευρώπη
- Η Αφροδίτη Γραμμέλη κι επίσημα στο ΠΡΩΙΝΟ -Η επιβεβαίωση της ίδιας...
- ΚΙΝΑΛ για επίσκεψη Τσίπρα στο Μάτι: Οι ευθύνες της κυβέρνησης δε θα παραγραφούν
- Κουμουτσάκος: «Αποδέχθηκε το ΥΠΕΞ διάλογο άνευ όρων με την Τουρκία;»
- Η AEGEAN σταματά τις πτήσεις προς Τεχεράνη
- «Η κατάσταση στην ανατολική Γερμανία είναι εύθραυστη»