与声音打印:未来的浪潮

经过:杰拉德·W·亚历山大(Jerad W. Alexander)

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为了喷出诸如此类的液滴,声学印刷使用空中超声,这些超声实际上是独立的。甚至液体金属也可以轻松打印。丹尼尔·森林(Daniele Foresti),詹妮弗·A·刘易斯(Jennifer A. Lewis),哈佛大学

哈佛大学宣布,其研究人员已经开发了一种使用声音打印对象的方法。该方法称为“声学印刷”,可以使许多新的生物制药,化妆品和食物的制造,并扩大光学和导电材料的可能性”新闻稿日期为2018年8月31日。

由于喷墨打印过程,用液体(例如墨水)打印已成为一种生活方式。但是,如果您想打印活细胞或其他生物材料怎么办?如果您想打印液态金属怎么办?使用喷墨,随着物质变得更厚,打印机将物质从喷嘴磨碎的能力停止。但是现在,尽管在过程的实验阶段仍然很早就,但哈佛大学的科学家团队宣布在创建可以吸引粘性物质的声场中取得了重大进展,例如液体金属,蜂蜜,蜂蜜甚至活细胞,从打印机的喷嘴。

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它始于重力。简单的重力是导致液体滴落的原因。它的滴水速度或频率均取决于其粘度 - 其厚度和抗剪切和拉伸应力的抵抗力。例如,水比玉米糖浆要少得多。玉米糖浆比蜂蜜。液体越粘,重力产生液滴所需的时间越长。印刷系统(例如喷墨打印)通常使用将液体材料转移到介质(例如纸)的液滴方法。但是,材料的粘性越多,操纵印刷就越困难。

“我们的目标是通过开发独立于流体的材料特性的印刷系统来从图片中脱颖而出。”Daniele Foresti,哈佛大学材料科学与机械工程研究助理。

这是声音进来的地方。

Foresti和他的研究人员开始尝试液体上的声波压力,以使重力提高。他们建立了一个“次波长声音谐振器”,旨在产生紧密控制的声场,可有效增加印刷喷嘴处的相对重力。根据发行版,研究人员能够产生拉动力,“打印机喷嘴的正常重力(1g)的100倍,是太阳重力的四倍以上。液滴的大小简单地由声波的振幅确定 - 振幅越高,滴度越小。这是哈佛研究小组的解释性视频:

Foresti说:“这个想法是产生一个声学领域,从而使小滴从喷嘴中脱离,就像从树上摘苹果一样。”

已经使用了广泛的材料来测试这种新的印刷方法,包括蜂蜜,干细胞,生物聚合物,光树脂和液体金属。由于声波不会通过材料,因此使用声音创建液滴不会损害材料本身,这对于使用活细胞打印很重要。

詹妮弗·刘易斯博士哈佛大学的生物学启发工程学教授说:“我们的技术应立即对制药行业产生影响。但是,我们认为这将成为多个行业的重要平台。”

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