मैसाचुसेट्स में हार्वर्ड यूनिवर्सिटी के जॉन ए पॉलसेन स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग एंड एप्लाइड साइंसेज (एसईएएस) के शोधकर्ताओं ने एक एकोस्टोफोरेटिक 3 डी प्रिंटिंग तकनीक बनाई है जो ध्वनि तरंगों का उपयोग करता है ताकि चिपचिपा तरल पदार्थों की एक विस्तृत श्रृंखला की बूंदों को मिश्रित रूप से निर्मित संरचनाओं में बनाया जा सके।
स्याही के असंख्य
इंकजेट 3 डी प्रिंटिंग ठोस बनाने के लिए माइक्रोलिटर-टू-नैनोलिटर वॉल्यूम की द्रव तरल बूंदों का उपयोग करती है; हालांकि, यह प्रक्रिया कम चिपचिपाहट स्याही तक सीमित है जो अध्ययन के अनुसार पानी की चिपचिपापन से लगभग 10 से 100 गुना अधिक है। यह बायोफर्मास्यूटिकल्स और 3 डी बायोप्रिंटिंग के साथ-साथ चीनी आधारित बायोपॉलिमर्स, जैसे कि शहद, जो पानी की तुलना में 25,000 गुना अधिक चिपचिपा है, के भीतर उपयोग किए जाने वाले महत्वपूर्ण बायोपॉलिमर और सेल-लेटे हुए स्याही की 3 डी प्रिंटिंग क्षमताओं का नियम है।
इसके अलावा, अध्ययनों से पता चला है कि चिपचिपा द्रव तापमान और संरचना के साथ नाटकीय रूप से बदलता है, जिससे बूंदों के आकार को नियंत्रित करने के लिए मुद्रण मानकों को अनुकूलित करना अधिक कठिन हो जाता है।
"असंख्य सामग्री" प्रयोग को सक्षम करने के लिए, एसईएएस अनुसंधान दल ने एक उप-तरंगदैर्ध्य ध्वनिक अनुनाद बनाया जो अत्यधिक सीमित ध्वनिक क्षेत्रों को उत्पन्न करने में सक्षम है जो प्रिंटर नोजल की नोक पर सामान्य गुरुत्वाकर्षण बलों (1 जी) से 100 गुना अधिक खींचने वाली शक्तियों को बना सकता है - चार बार सूर्य की सतह पर गुरुत्वाकर्षण बल। "
ड्रिप द्वारा ड्रिप
शोधकर्ताओं ने सामग्री की विस्तृत श्रृंखला पर एक्यूस्टोफोरेटिक 3 डी प्रिंटिंग प्रक्रिया का परीक्षण किया, जिसमें शहद से स्टेम-सेल स्याही, एक सेल-लेटे हुए कोलेजन समाधान, एक यूवी-इलाज योग्य ऑप्टिकल चिपकने वाला, और तरल धातु शामिल हैं। कस्टम रेज़ोनेटर से नियंत्रित बल प्रत्येक बूंद को "एकोस्टोफोरेटिक प्रिंटिंग हेड" से 800μm से 65μm नोजल से कम निर्दिष्ट त्रिज्या के साथ खींचता है, और इसे प्रिंटिंग लक्ष्य की ओर निकाल देता है।
शोधकर्ताओं ने पाया कि तरंगों की चिपचिपाहट के बावजूद, ध्वनि तरंगों के आयाम जितना अधिक होता है, बूंदों का आकार छोटा होता है। इसके अलावा, क्योंकि ध्वनि तरंगों को बूंदों के माध्यम से संचरित नहीं किया जा सकता है, शोधकर्ताओं का मानना है कि विधि संवेदनशील जैविक वैक्टरों के उपयोग के लिए सुरक्षित है जैसे जीवित कोशिकाएं या प्रोटीन।
पेपर के वरिष्ठ लेखक जेनिफर लुईस ने कहा, "हमारी तकनीक को दवा उद्योग पर तत्काल प्रभाव होना चाहिए" और एसईएएस में जैविक रूप से प्रेरित इंजीनियरिंग के हैंनजॉर्ग वाइस प्रोफेसर ने कहा। "लेकिन हमें विश्वास है कि यह कई उद्योगों के लिए एक महत्वपूर्ण मंच बन जाएगा।"
