Исследователи напечатали микромасштабные структуры на 3D-принтере изо льда

3D-печать льдом (3D-ICE) — это новый подход к созданию микроструктур с точными внутренними пустотами и каналами, решающий проблемы традиционного аддитивного производства. Этот метод, разработанный профессорами Университета Карнеги-Меллон Филипом Ледюком и Бураком Оздоганларом, использует систему «капля по требованию», при которой пьезоэлектрическое струйное сопло выбрасывает капли воды на платформу при температуре ниже нуля, образуя ледяные структуры при контакте.

Крошечная 3D-печатная ледяная структура. (Изображение предоставлено Университетом Карнеги-Меллона)

Эта технология позволяет контролировать осаждение капель воды, создавая гладкие стенки, переходы и ответвления в полученных ледяных структурах. Геометрию этих структур можно точно настроить, регулируя скорость осаждения капель, температуру поверхности и условия рабочего пространства. При наклоне платформы для сборки фронт замораживания вращается, что позволяет формировать сложные разветвленные, изогнутые и нависающие структуры без дополнительных вспомогательных материалов.

«Когда я только начинал свою лабораторию, я никогда не мог себе представить, что мы будем печатать лед на 3D-принтере и использовать его для создания тканей, чтобы помогать людям», — сказал ЛеДюк.

«Но наши исследования развивались. Они объединили таких людей, как Бурак и я, и каждый привносит в общее дело всевозможные различные точки зрения и возможности. Замечательно делать эту работу вместе, где сумма частей определенно больше, чем отдельные части в этой трансдисциплинарной науке и инженерии.”

Текущие работы направлены на масштабирование 3D-ICE и изучение его применения в персонализированной тканевой инженерии, что потенциально позволяет создавать ткани, которые воспроизводят уникальную сосудистую структуру пациента. Это может улучшить разработку функциональных тканевых конструкций для медицинских исследований и терапии.

Источник: eurekalert.org