11 godzin temu
Inżynieria materiałowa wkracza na terytoria, które u wielu mogą wywołać gęsią skórkę. Naukowcy z Kanady zaprezentowali nową technikę „nekrodruku”, w której kluczowym elementem precyzyjnej drukarki 3D stała się… kłujka martwego komara. To rozwiązanie może być choćby sto razy tańsze od syntetycznych odpowiedników.
Zespół badaczy z McGill University w Montrealu, pod kierownictwem profesora Changhonga Cao, postanowił poszukać inspiracji w naturze, a dokładniej w dziedzinie zwanej nekrobotyką. Dotychczas kojarzyła się ona głównie z eksperymentami wykorzystującymi odnóża martwych pająków jako chwytaki. Kanadyjczycy poszli jednak o krok dalej, szukając idealnego narzędzia do mikrodozowania płynów.
Casting na idealną igłę
Zanim wybór padł na komara, naukowcy przeanalizowali szeroki wachlarz „naturalnych igieł”. Pod lupę trafiły żądła pszczół, os i skorpionów, kły jadowe węży oraz pazury stonóg. Większość z nich została odrzucona. Powód był prozaiczny: ewolucja przystosowała je do wstrzykiwania impulsowych dawek jadu, a nie do utrzymywania stałego, ciągłego przepływu, który jest niezbędny w druku 3D. Dodatkowo, wiele z nich było zbyt zakrzywionych.
Zwycięzcą okazała się samica komara. Jej aparat gębowy (kłujka) to prosta, wytrzymała rurka o średnicy wewnętrznej zaledwie 20–30 mikronów. Jest ona znacznie cieńsza od większości żądeł i wystarczająco sztywna, by przebić skórę ofiary – a w tym przypadku, by wytrzymać ciśnienie procesu druku.
Precyzja za grosze
Stworzona przez zespół „nekrodrukarka” wykorzystuje kłujkę pobraną od uśpionego owada, którą połączono z plastikową końcówką dzięki żywicy utwardzanej promieniami UV. Efekty są zaskakujące. Urządzenie osiągnęło rozdzielczość druku na poziomie 18–22 mikronów. To wynik dwukrotnie lepszy od najmniejszych dostępnych na rynku metalowych końcówek dozujących.
Głównym atutem tego rozwiązania jest ekonomia. Naukowcy szacują, iż organiczna dysza z komara kosztuje około 80 centów. Dla porównania, profesjonalne odpowiedniki wykonane ze szkła lub metalu są od 32 do choćby 100 razy droższe.
Natura kontra technologia
Rozwiązanie ma jednak swoje ograniczenia. Kłujki komarów, choć precyzyjne, ustępują szklanym kapilarom pod względem wytrzymałości na wysokie ciśnienie wewnętrzne. Sprawia to trudność przy drukowaniu tuszami o wysokiej lepkości, które są potrzebne do tworzenia bardziej skomplikowanych struktur przestrzennych.
Zespół profesora Cao nie składa jednak broni. Planowane jest wzmocnienie organicznych dysz powłokami ceramicznymi. W przyszłości taka technologia mogłaby znaleźć zastosowanie w drukowaniu rusztowań dla żywych komórek lub mikroskopijnych elementów elektronicznych. Zainteresowanych pogłębieniem tematu zachęcam do lektury artykułu naukowego opublikowanego na łamach Science Advances.
Zimny prysznic dla entuzjastów AI. Nauka ostrzega: LLM-y nigdy nie będą „myśleć”, bo język to nie inteligencja
Jeśli artykuł Nekrodruk w natarciu. Kłujka komara tańszą alternatywą dla precyzyjnych dysz 3D nie wygląda prawidłowo w Twoim czytniku RSS, to zobacz go na iMagazine.
