چاپ‌سه بعدی ساختارهایی با توانایی خودترمیم شوندگی

تاریخ : ۰۱ خرداد ۱۴۰۰

تعداد بازدید : ۶۲۵

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

یک گروه تحقیقاتی نشان داد که می‌توان با استفاده از چاپ سه بعدی، هیدروژل‌ها را به گونه‌ای چاپ کرد که قابلیت خودترمیم شوندگی داشته باشند. آنها با این روش شکل‌های پیچیده‌ای را چاپ کردند.

تولید ساختارهایی شبیه به بدن، کاری چالش برانگیز است، دو ویژگی مهم در این میان وجود دارد، اول این که باید ساختار تولید شده خودترمیم‌شونده باشند و دوم این کار از پیچیدگی هندسی لازم برخوردار باشد.

 

هیدژول‌های یکی از مواد امیدوارکننده در این زمینه هستند. برای استفاده از هیدروژل در تولید بافت این ساختارهای باید دارای پیچیدگی هندسی زیاد بوده و پس از متحمل شدن آسیب، دقیقاً مانند بافت های زنده بتواند خودبه خود بهبود یابد. به تازگی محققان نشان دادند که می‌توان با چاپ سه بعدی این کار را انجام داد.

 

پژوهشگران گروه علم و فناوری کاربردی Politecnico di Torino، با استفاده از چاپ سه بعدی فعال شده توسط نور، برای اولین بار امکان تولید هیدروژل‌هایی با معماری پیچیده را فراهم کردند که قادر به ترمیم خود پس از پارگی هستند.

پیش از این هیدروژل‌هایی با خاصیت خود ترمیم‌شوندگی یا با معماری های پیچیده با استفاده از چاپ سه بعدی در آزمایشگاه ایجاد شده بودند، اما در این پروژه محققان نشان دادند که می‌توان هر دو ویژگی را یک جا فراهم کرد، یعنی ساختار هیدروژل پیچیدگی معماری بالایی دارد و هم پس از آسیب، توانایی خود ترمیم‌شوندگی دارد.

 

نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای با عنوان 3D-printed self-healing hydrogels via Digital Light Processing در مجله Nature Communication  منتشر شده است.

 

در این پروژه، محققان هیدروژل را با استفاده از مواد موجود در بازار تولید کردند و برای تولید آن از چاپگر تجاری استفاده کردند. بنابراین این روش بسیار انعطاف پذیر و به طور بالقوه قابل اجرا در هر کجایی است. این دستاورد محققان زمینه های جدیدی برای توسعه در حوزه زیست پزشکی و رباتیک نرم فراهم می کند.

 

این تحقیق در چارچوب پروژه دکترای HYDROPRINT3D در قالب "پروژه های تحقیقاتی مشترک با دانشگاه های برتر" انجام شده است.  

 

ایگنازیو روپولو می گوید: « از سال‌ها قبل، در گروه MP4MNT، یک واحد تحقیقاتی با هماهنگی دکتر آنالیزا چیاپون و من به طور خاص به تولید مواد جدید اختصاص دارد که در این گروه می توان با استفاده از چاپ سه بعدی فعال شده توسط نور ترکیبات جدیدی تولید کرد. چاپ سه بعدی قادر است ایجاد یک اثر هم افزایی بین طراحی محصول و خصوصیات ذاتی مواد ایجاد کرده، امکان دستیابی به اقلام ساخته شده با ویژگی های منحصر به فرد را فراهم کند. از دیدگاه ما، باید از این هم افزایی استفاده کنیم تا به بهترین شکل توانایی‌های چاپ سه بعدی را توسعه دهیم، به طوری که این فناوری به عنصری از زندگی روزمره ما تبدیل شود و این تحقیق مطابق با این فلسفه طراحی شده است.»

 

این تحقیق نشان دهنده اولین قدم به سمت توسعه دستگاه های بسیار پیچیده است که می تواند از هندسه های پیچیده و از خواص ذاتی خود ترمیم‌شوندگی در زمینه های مختلف استفاده بهره ببرد.

 

منبع : https://www.nanowerk.com/news2/gadget/newsid=57880.php

نظر شما