Máy in 3D tạo ra vật thể 3D bằng cách lắng đọng các lớp nhựa, kim loại và thậm chí cả tế bào sống. Một số nhà khoa học sử dụng những vật liệu đặc biệt như hydrogel (chất liệu của kính áp tròng) để in mô, cơ quan và mô cấy ghép nhân tạo, nhưng rất khó để áp dụng trực tiếp những vật liệu này từ phòng thí nghiệm vào điều trị y tế.
Lý do chính là do công nghệ in 3D xử lý ánh sáng kỹ thuật số (DLP) truyền thống sử dụng bức xạ ánh sáng để làm đông đặc nhanh hydrogel lỏng. Tuy nhiên, phương pháp này có thể dễ dàng khiến phản ứng trùng hợp của chuỗi polyme kết thúc quá nhanh hoặc phản ứng xảy ra. không đầy đủ, do đó ảnh hưởng đến sức mạnh tổng thể và độ dẻo dai của vật liệu.
Để khắc phục vấn đề này, một nhóm nghiên cứu từ Đại học Colorado Boulder (CU) và Đại học Pennsylvania ở Hoa Kỳ đã phát triển một phương pháp có tên là "tiếp xúc có hỗ trợ oxy hóa khử và xử lý liên tục" (CLEAR) Công nghệ cho phép sản phẩm in có độ dẻo dai, độ bám dính cao.
NỔ HŨKết quả này được công bố trên tạp chí Khoa học vào ngày 2 tháng 8, được 24 cơ quan báo chí đưa tin và được tải xuống hơn 5.300 lần.
Công nghệ CLEAR này bổ sung chất khởi tạo oxy hóa khử đặc biệt vào vật liệu hydrogel in 3D (acrylamide), cho phép vật liệu tiếp tục trùng hợp sau khi xử lý bằng ánh sáng để tạo thành nhiều chuỗi polyme polyacrylamide hơn, chúng càng bị vướng víu để tạo thành các cấu trúc mạng lưới có mức độ vướng víu cao.
Ngoài ra, toàn bộ quá trình xử lý hydrogel là một quy trình liên tục có thể được thực hiện ở nhiệt độ phòng và quy trình này không yêu cầu các bước bổ sung như ánh sáng hoặc nhiệt.
Trong quá trình này, họ đã sử dụng các phương pháp xử lý ánh sáng kỹ thuật số (DLP) truyền thống và phương pháp CLEAR để in vật liệu polyacrylamide, đồng thời thử nghiệm và so sánh các sản phẩm in.
Kết quả cho thấy dù hydrogel được in bằng phương pháp CLEAR được xử lý bằng ánh sáng hay nhiệt truyền thống thì độ bền và khả năng chịu áp lực của nó đều tốt hơn hydrogel được in bằng phương pháp DLP. Nguyên nhân chính là do hydrogel được in bằng phương pháp DLP. Phương pháp CLEAR có độ bền và khả năng chịu áp lực tốt hơn. Mức độ vướng víu của các chuỗi đại phân tử bên trong gel cao hơn nhiều so với hydrogel được in bằng phương pháp DLP.
Ngoài ra, khi chưa lưu hóa, hydrogel được in bằng CLEAR hòa tan trong nước chậm hơn nhiều so với hydrogel được in bằng DLP và ít có khả năng bị biến dạng và trương nở. Điều này là do sự vướng víu của các chuỗi phân tử khiến vật liệu trở nên cứng cáp. đông đúc, có thể làm giảm sự "xâm lược" của độ ẩm một cách hiệu quả.
Để đạt được mục đích này, nhóm thử nghiệm đã cố tình sử dụng phương pháp CLEAR để in các sản phẩm có hình dạng hình học xốp cong, làm cho chúng cứng và linh hoạt. Nếu được in thành dạng lưới siêu vật liệu (chẳng hạn như giàn hình bát giác) hoặc lò xo, nó có thể chịu được lực nén hoặc lực kéo lớn, nó sẽ trở lại hình dạng ban đầu khi loại bỏ ngoại lực.
Người thí nghiệm cũng có thể đổ hydrogel này vào khuôn tôn (cần được làm nguội từ từ), sau đó khi nhiều hydrogel sóng tiếp xúc với nhau, một mạng lưới polymer sẽ được hình thành, cũng có độ dẻo dai và tính chất cơ học cao.
Sau khi những người thử nghiệm thu được các đặc tính cơ bản của phiên bản CLEAR của hydrogel, họ dán thành phẩm lên tim lợn, phổi lợn ẩm hoặc dạ dày. Những hydrogel này bám chặt vào chúng và cho thấy độ dẻo dai và độ bền bề mặt cao. không bị rơi ra ngay cả sau khi rửa bằng dung dịch đệm phốt phát (mô phỏng dịch tiêu hóa).
NỔ HŨĐiều này có nghĩa là phiên bản CLEAR của hydrogel không chỉ có thể nhanh chóng được tạo thành hình dạng mong muốn mà còn có thể thích ứng với các cơ quan cong và có thể bám chắc vào các cơ quan ẩm ướt, ngay cả khi cơ quan đó trở nên lớn hơn (tim đập, dạ dày Khi nạp thực phẩm vào) sẽ không bị bong tróc hay nứt vỡ.
Ngoài ra, nó có thể chịu được tải ép đùn gần 43kPa, thuận lợi cho việc in các bộ phận khớp ở các vị trí khác nhau trên cơ thể bệnh nhân và có thể mở đường cho một thế hệ vật liệu sinh học mới.
Các nhà thí nghiệm đề cập rằng những ưu điểm trên dự kiến sẽ cho phép phiên bản CLEAR của hydrogel trở thành miếng băng bó tim cho bệnh nhân, giúp bệnh nhân sửa chữa các khuyết tật về tim, đồng thời giúp bác sĩ đưa thuốc tái tạo mô trực tiếp đến các cơ quan hoặc sụn của bệnh nhân , giảm thiểu việc sử dụng các vấn đề với miếng vá sụn và mũi khâu.
Giáo sư Jason Burdick của Viện biên giới sinh học thuộc Đại học Colorado Boulder nói với phòng tin tức của trường: “Bởi vì mô tim và sụn có khả năng tự sửa chữa rất hạn chế nên một khi bị hư hỏng, chúng sẽ khó quay trở lại hoạt động bình thường. giờ đây, thông qua các vật liệu mới được phát triển của chúng tôi, quá trình sửa chữa các cơ quan này có thể được nâng cao, điều này sẽ có tác động sâu sắc đến bệnh nhân."
Đồng tác giả đầu tiên Matt Davidson, nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Burdick thuộc Đại học Pennsylvania, cho biết: “Vật liệu kết dính mà chúng tôi in bằng phương pháp này đủ bền về mặt cơ học để hỗ trợ mô và đây là điều mà chúng tôi chưa bao giờ làm được có thể làm trước đây."
Abhishek Dhand, một nhà nghiên cứu trong cùng phòng thí nghiệm, cho biết: “Đây là phương pháp xử lý 3D đơn giản có thể được sử dụng trong phòng thí nghiệm học thuật của riêng mình cũng như trong công nghiệp để cải thiện tính chất cơ học của vật liệu nhằm thích ứng với nhiều loại vật liệu khác nhau. vấn đề về ứng dụng. Điều này giải quyết được vấn đề lớn về in 3D."
大纪元此前报导，棒旋星系是一种螺旋星系，它的中间具有由恒星聚集而成的短棒结构。棒旋星系的旋臂通常从短棒的末端开始延伸出去。
Cybertruck有一个50安培的240伏插座，史密斯说这足以为他使用的任何电动工具充电。当他在X等社交媒体上分享了他如何用Cybertruck为各种电动工具提供动力、运输设备，甚至参与农忙收获等工作时，立刻引起很多人的兴趣。（点击这里观看相关影片）
当海绵季节结束时，他们再次在那里专程停留，取回了第一批文物，其中包括古代世界现存最丰富的文物。1901年获得的的赫拉克勒斯（Hercules）、阿波罗（Apollo）和奥德修斯（Odysseus）的雕像只是一个开始。
这项新技术所利用的太阳能涂层由一种叫做钙钛矿（Perovskites）的材料制成，与目前广泛使用的硅基太阳能电池板相比，钙钛矿吸收太阳能量的效率更高。牛津大学的科学家们生产出的这种涂层能捕捉大约27%的太阳光能量。相比之下，如今使用硅电池的太阳能电池板通常只能将最多22%的阳光转化为电能。
Nhóm đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế tạm thời và có kế hoạch tiến hành nhiều nghiên cứu liên quan hơn trong tương lai để hiểu rõ hơn phản ứng của mô người với những vật liệu đó. Họ cũng nhấn mạnh rằng phương pháp mới, vốn đã liên quan đến nghiên cứu và sản xuất, có thể có tác động vượt xa y học vì nó không cần thêm năng lượng để xử lý hoặc làm cứng các bộ phận.. ◇
Biên tập viên: Lian Shuhua#
