Alakváltó virágokat nyomtattak a Harvardon

Az új technikával olyan objektumok nyomtathatók, amelyek víz hatására összetett térbeli formákká állnak össze. A fejlesztés áttöréseket hozhat a szervtenyésztésben.

Alakváltó virágokat nyomtattak a Harvardon

A környezet változásaihoz alkalmazkodni képes objektumokat nyomtattaka Harvard kutatói. A virágokhoz hasonlító formák megváltoztatják alakjukat, ha víz éri őket, vagyis úgy is viselkednek, mint az igazi virágok. Az alábbi képen látható struktúrát például egy orchidea ihlette. A szakértők speciális tintával dolgoztak, a módszert pedig négydimenziós nyomtatásnak nevezik, mivel a tér három dimenziója mellett ezen tárgyak esetében az idő is belép, mint releváns tényező. Bár korábban mások is alkottak már hasonló tárgyakat, a kutatócsoport elmondása szerint ez az első alkalom, hogy egyfajta anyagból készült az egész alakváltó struktúra.

A szakértők nemcsak a formát kölcsönözték a természetből, de az alapanyag egy részét is. Fából kivont cellulózt kevertek össze akrilamid hidrogéllel, amely kitágul, ha vízzel érintkezik. Ezt az együttest töltötték bele egy 3D nyomtató fúvókájába. A nyomtatási folyamat során a cellulózszálak egymással párhuzamosan rendeződnek össze a kinyomott gélcsíkokban, így ezek csak hosszanti irányban képesek megduzzadni, oldalirányban viszont nem híznak.

Ennek köszönhetően a csíkok gondos elrendezése révén meghatározható, hogyan fog mozogni a vízbe merített szerkezet. A virágok megtervezésére egy matematikai modellt dolgoztak ki a szakértők, és ennek segítségével dolgozták ki, hogyan kell a fúvókából kinyomott csíkokat kanyarítani és rétegelni ahhoz, hogy az elvárásoknak megfelelően hajoljanak meg, csavarodjanak és lengedezzenek a szirmok.

A modell tesztelésére kutatók két, látszólag egyforma virágot nyomtattak ki, amelyek szirmai eltérő szerkezetüknek köszönhetően ellentétesen pöndörödtek fel. A kísérletek során egy olyan struktúrát is kinyomtattak, amely vízbe helyezve egy orchidea formáját veszi fel. A látványosabb végeredmény érdekében a csapat tagjai fluoreszcens festéket kevertek a hidrogélbe, ennek köszönhető, hogy a kész „virágok” szépen fénylenek a felvételeken.

A technológiának számos alkalmazási területe lehet a puszta játszadozáson túl, de a legizgalmasabb ezek közül talán a laborban növesztett emberi szövetek és szervek világa. A legtöbb szervnövesztő kísérlettel jelenleg az a legnagyobb probléma, hogy a kitenyésztett és egymással összekapcsolódó sejtek kétdimenziós lapkákat alkotnak, holott a legtöbb szerv és szövet 3D-ben válik működőképessé. Az új eljárással azonban megvalósítható lehet, hogy a sejteket egy lapos alakzatban nyomtatják ki, és a struktúra később magától áll össze egy háromdimenziós formába. Idővel ugyanakkor olyan anyagok is létrehozhatók lehetnek, amelyek nem víz, hanem hő vagy adott hullámhosszú fény hatására lendülnek mozgásba, még precízebb irányítást téve lehetővé.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward