Исследовательская группа из Массачусетского технологического института (MIT) нашла способ создавать сверхточные сопла для 3D-печати без использования дорогостоящих чистых комнат полупроводниковых заводов. Учёные применили фотополимерный принтер стоимостью всего 13 тысяч долларов, сообщило Tom’s Hardware.
На этой платформе команда из MIT смогла напечатать сопла для 3D-принтера уровня «чипов», а по некоторым параметрам — даже лучше. Разработанные и напечатанные в фотополимерной смоле трёхосевые микросопла получили возможность регулировать интенсивность подачи и размер капель. Это обеспечило основу для многослойной печати многокомпонентных химических соединений, жидкие слои которых не смешивались, а чередовались настраиваемым образом. После затвердевания они превращались в многослойные микрочастицы.
Экспериментальное сопло представляло собой массив из 16 элементов на площади около 1 см². Внутри массива была реализована сложная сеть трёхмерных микроканалов, равномерно подводящих жидкости к каждому соплу. Весь процесс изготовления занял несколько часов, что намного быстрее и дешевле, чем привлекать ресурсы чистой комнаты.
В команде считают, что предложенное решение обеспечит базу для массового производства микрочастиц с программируемой структурой. Например, можно создать лекарственную микрочастицу, где внешний слой постепенно разрушается в желудке, второй регулирует скорость высвобождения, а ядро доставляет действующее вещество в нужный участок кишечника. Аналогично такие частицы могут применяться в биосенсорах, искусственных клетках для регенерации тканей и самовосстанавливающихся материалах.
Важность работы в том, что 3D-печать позволяет создавать геометрию сопел, которую трудно или невозможно получить в случае классического производства в условиях чистой комнаты. Это сделает сверхточную 3D-печать доступной гораздо большему числу лабораторий и производителей. Если метод удастся масштабировать, он может ускорить выпуск сложных лекарственных форм, функциональных микрочастиц и материалов, способных самостоятельно восстанавливать повреждения.
Технологии трёхмерной печати всё активнее проникают в самые разные области науки и промышленности, предлагая неожиданные решения для давних проблем. Интернет-газета «ЖУК» сообщала, что исследователи разработали метод создания электродов для систем накопления энергии, который позволяет почти вдвое увеличить ёмкость аккумуляторов, не жертвуя скоростью зарядки.