Věda | 3D tisk | Chemie

3D tisk přesných kapek a tvarů pomocí zvuku otevírá nové možností při výrobě léčiv

  • Vědci vytvořili nový systém tisku pomocí zvuku
  • Lze díky tomu vytisknout přesné kapky a tvary * Technologie je důležitá pro léky a další chemické přípravky

Vědci z Harvardovy univerzity představili nový systém tisku, který místo tiskové hlavy, která by vypouštěla kapky a daný materiál na konkrétní místo, používá zvuk. Díky zvukovým vlnám lze přesně zaměřit, kde má kapka být, jak má být velká, lze ovlivnit její tvar a stavět větší struktury.

Tisk pomocí kapek není žádnou novinkou – je součástí běžných tiskáren na inkoust. Ve všech případech je to ale tisková hlava, která kapku vypustí na přesně zaměřené místo. Problém je, že tuto techniku lze použít pouze pro materiál, který má přibližně desetkrát větší viskozitu než voda. A právě tisk s využitím zvukových vln toto omezení obchází.

Viskozita není problém

Vědci se snažili vytvořit technologii tak, aby nebylo nutné omezení viskozity řešit vůbec. Existují totiž různá bioléčiva, která mají viskozitu i stokrát větší než má voda, stejně tak nové typy biopolymerů na bázi cukru, jež dosahují 25 000× viskozity oproti vodě.

Viskozita zároveň není stabilní vlastnost a mění se dle teploty a rozložení, takže klasická inkoustová výroba nepřipadá vůbec v úvahu. Systém, který si poradí se zmíněným obrovským rozsahem viskozity, zahrnuje nejdůležitější složku – zvukové vlny.

Gravitace a zvukové vlny

Systém používá jednoduchý systém – díky gravitaci spadne kapka daného materiálu směrem dolů. Během toho už dochází k ovlivnění pomocí přesných zvukových vln, které vytvoří kapky v potřebné velikosti.

Zvukové vlny se rovněž postarají o to, aby kapka dopadla na přesně dané místo a v přesně daném čase. Lze tak klidně umístit i více kapek na sebe a pokud to materiál umožňuje, vytvářet větší struktury s větším objemem z dané látky.

Nově vytvořený akustický rezonátor dokáže vytvořit nejen přesné, ale také velmi silné zvukové pole – 100× silnější, než je gravitace na Zemi (4× více než na povrchu Slunce). Právě díky tomu si poradí i s vysoce viskózními materiály, které oddělí a kontroluje už od samotné špičky hlavy, kde dochází k vypouštění látky.

Velký pokrok při výrobě léčiv i v chemii obecně

Jednou z hlavních výhod nové technologie je to, že nenarušuje samotnou strukturu látky, takže umožňuje použití i biologických materiálů, které obsahují živé buňky, proteiny a podobně, které by se narušením struktury nenávratně zničily.

Tento systém výroby je tak důležitý nejen pro léčiva a chemii, ale i pro budoucí mnohem pokročilejší zdravotnické přípravky, které doposud nebylo možné jednoduše a rychle vyrábět.

Originální materiál k výzkumu naleznete na stránkách Science Advances.

Váš názor Další článek: Týden Živě z IFA 2018: Smršť berlínských počítačových novinek

Témata článku: Věda, Výzkum, Země, 3D tisk, Slunce, Zvuk, Materiál, Chemie, Harvardovy univerzita, Zvuková vlna, Originální materiál, Tisk, Tvar, Nový systém, Jednoduchý systém, Léčiva, Velký pokrok, Harvardovy, Nová technologie, Běžná tiskárna, Výroba, Biologický materiál, Kapka, Science Advances, Nový typ, Tiskárny na Mall.cz


Určitě si přečtěte

Pojďme programovat elektroniku: České chytré zásuvky Netio pro kutily i firmy

Pojďme programovat elektroniku: České chytré zásuvky Netio pro kutily i firmy

** Wi-Fi zásuvky nevyrábí pouze Čína ** Vyzkoušeli jsme českou Netio PowerCable ** Je přímo určená pro vývojáře, má totiž jednoduché JSON API

Jakub Čížek | 43

Podívejte se, jak vypadá mikrofon nebo blecha pod elektronovým mikroskopem

Podívejte se, jak vypadá mikrofon nebo blecha pod elektronovým mikroskopem

** Z Brna pochází třetina světové produkce elektronových mikroskopů ** První československý kus vyrobila Tesla už v 50. letech ** Dnes na ni navazuje třeba brněnský Tescan

Jakub Čížek | 19

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

** K odposlechu mozků používáme EEG ** To má ale žalostné informační rozlišení ** Rusům pomohla počítačová neuronová síť

Jakub Čížek | 29