Большинство людей воспринимают комаров как вредителей, а не как инструменты для микропроизводства нового поколения . Однако исследователи из Университета Макгилла продемонстрировали, что хоботок погибшей самки комара может служить биоразлагаемым микросоплом для высокоточной 3D-печати. Внутренний диаметр сопла составляет около 20 микрометров, что позволяет создавать детали тоньше, чем у многих коммерческих металлических наконечников, и при этом значительно дешевле.
Высокоточные сопла стоят дорого и часто предназначены для одноразового использования, что делает сверхточную печать дорогостоящей и расточительной. Команда Макгилла исследовала, могут ли естественные микрофлюидные структуры решить эту проблему, и обнаружила, что хоботок комара изначально имеет идеальную геометрию. Он прямой от природы, имеет однородную форму и ширину от 20 до 25 микрометров, что делает его подходящим для микромасштабной экструзии.
Превращаем комара в микронасадку
Несмотря на хрупкий вид, хоботок обладает прочной структурой. Испытания показали, что он способен выдерживать внутреннее давление около 60 килопаскалей, чего достаточно для продавливания через него густых биочернил без разрыва. Исследователи создали установку для прямого письма чернилами и прикрепили хоботок к стандартному металлическому наконечнику 30G, что позволило ему подсоединиться к экструдеру на основе шприца и точно перемещаться по печатной платформе.
Чтобы обеспечить надёжную печать, команда проанализировала, как различные чернила проходят через естественный канал, и определила рабочие условия, предотвращающие засорение или поломку. В этих условиях биосопло показало себя на удивление хорошо. Используя коммерческие биочернила, такие как Cellink Start и Pluronic F 127, команда напечатала сотовые структуры и трёхмерные матрицы, содержащие раковые клетки B16. Длина нитей составляла от 18 до 28 микрометров, а жизнеспособность клеток после печати сохранялась на уровне около 86%.
Экологичная альтернатива микропечати
Стоимость и экологичность – главные преимущества. Комаров можно выращивать в контролируемых условиях, и, по оценкам команды, производство каждой бионасадки обходится менее чем в один доллар. Хоботок биоразлагаем и может сохранять функциональность в течение нескольких месяцев при правильном хранении, что делает его практичным расходным материалом для исследовательских лабораторий. Стеклянные насадки по-прежнему обеспечивают высочайшее разрешение, но они хрупкие, дорогие и сложны в производстве. Насадка на основе комаров занимает другую нишу. Она обеспечивает высокое разрешение, предсказуемую эффективность и значительное сокращение отходов.
3D-некропечать пока ещё нова, но она расширяет возможности интеграции биологических структур в аддитивное производство. Вместо того, чтобы имитировать природу, этот подход использует её напрямую. И в этом случае комар наконец становится полезным.
По вопросам 3d печати, 3d сканированию, обучению в Краснодаре писать сюда:
телеграм — https://t.me/fidller
max — https://max.ru/u/f9LHodD0cOIGiBB1zqbYHFbw7XCslKRI5o6aikK4IGNDZtFio4aCgGJ1gUQ
почта — shope@fidller.com
все о кино тут — https://news.fidller.com
наш магазин — https://fidller.com
мы в телеграм — https://t.me/fidller_com
группа 3д печати — https://vk.com/3d_krd_123
https://t.me/pechat3dkrd
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.