マサチューセッツ州のハーバード大学のジョン・ア・パルセン工科大学(SEAS)の研究者は、音響波を利用して幅広い粘性流体の滴を付加的に製造された構造物に形成する音響泳動3D印刷技術を開発した。
無数のインク
インクジェット3D印刷は、固体を形成するためにマイクロリットル〜ナノリットルの体積の流体液滴を利用する。 しかし、このプロセスは、この研究によれば、水の粘度より約10〜100倍高い低粘度のインクに限定されている。 これは、バイオ医薬品や3Dバイオプリンティングに使用される重要なバイオポリマーや細胞含有インク、ならびに水より25,000倍粘性のある蜂蜜などの砂糖ベースのバイオポリマーの3D印刷機能を排除します。
さらに、粘性流体は温度と組成によって劇的に変化し、液滴サイズを制御するために印刷パラメータを最適化することがより困難になることが研究によって示されている。
「無数の材料」の実験を可能にするために、SEASの研究チームは、プリンタノズルの先端で通常の重力(1G)の100倍を超える引っ張り力を生成することができる、太陽の表面上の重力。 "
ドリップでドリップ
研究者らは、蜂蜜から幹細胞へのインキ、細胞を含むコラーゲン溶液、UV硬化性の光学接着剤、液体金属など、幅広い材料で音響泳動3D印刷プロセスを試験しました。 カスタム共振器からの制御可能な力は、800μmから65μm未満の特定の半径を有する「音響泳動印刷ヘッド」から各液滴を引き出し、それを印刷対象に向けて吐出する。
研究者らは、音波の振幅が大きいほど、液体の粘度にかかわらず、液滴のサイズが小さくなることを発見した。さらに、音波が液滴を通って伝播することができないので、この方法は、生きている細胞またはタンパク質のようなものである。
「当社の技術は製薬産業に直ちに影響を及ぼすはずです」と、論文のシニア著者であるJennifer Lewisと、SEASの生物学的にインスパイアドエンジニアリングのHansjorg Wyss教授は述べています。 しかし、これは複数の産業にとって重要なプラットフォームになると考えています。





