3D-печать стремительно внедряется практически во все производственные процессы, и сегодняшний день знаменует собой еще одну веху. Команда исследователей из Массачусетского технологического института (MIT) нашла новое применение этой технологии, напечатав трехoсные электрораспылительные эмиттеры — крошечные сопла, которые одновременно дозируют несколько жидкостей, затвердевающих в трехслойные капли. Эти эмиттеры обычно используются для производства лекарств, но их применение распространяется на самовосстанавливающиеся материалы и множество других областей.
Меньшие массивы сопел, напечатанные на 3D-принтере, теоретически проще и дешевле в производстве по сравнению с существующими методами, и, как сообщается, они намного эффективнее традиционных конструкций, обеспечивая более однородные и настраиваемые капли. Это открытие потенциально может ускорить производство многослойных лекарств, а также других сценариев, включая самовосстанавливающиеся материалы, биосенсоры, контрастные вещества, покрытия для солнечных элементов и покрытия для имплантатов.
Сама технология не является новой per se, но абсурдно сложный дизайн и микроскопические допуски этих устройств исторически требовали для их изготовления чистых помещений полупроводникового класса. Новая разработка MIT позволяет использовать стандартную 3D-полимеризацию в ванне — засвечивание смолы ультрафиолетовым светом, подобно тому, что стоматологи используют для пломбирования полостей, — для создания массива из 16 трехoсных сопел на площади около одного квадратного сантиметра, причем все их сложные внутренние сети определены.
В широком смысле, существующие технологии коаксиального электрораспыления либо ограничены двумя слоями, либо могут одновременно использовать лишь ограниченное количество сопел, и новый массив MIT выглядит как значительный шаг вперед, будучи при этом относительно простым в изготовлении и легко коммерциализируемым. Если вы задаетесь вопросом, какой принтер нужно приобрести, он должен быть способен создавать слои высотой 25 микрометров, или шириной примерно в треть человеческого волоса. Принтер Asiga Max X27, который использовала команда, стоит около 13 000 долларов — сумма, которая является лишь погрешностью по сравнению с огромными расходами, которые обычно сопряжены с медицинскими исследованиями.
3D-печать не только позволяет изготавливать эмиттеры всего за несколько часов, но и дает команде возможность улучшать конструкцию этих устройств по сравнению с существующими вариантами. Луис Фернандо Веласкес-Гарсия, один из исследователей, заявляет, что «[команда] не смогла бы создать такое устройство в чистой комнате полупроводникового класса», добавив, что использование 3D-принтера позволило быстро итеративно проверять экспериментальные конструкции. Новая модель также обеспечивает высокоточную настройку скорости потока и напряжения на соплах, чтобы настроить каждый слой микрокапли.
Возможность изготавливать капли с такой точностью применима во многих областях, наиболее очевидной из которых являются медицинские приложения, где улучшенные слоистые лекарства могут, например, иметь защитный слой, растворяющийся в желудке, и второй слой с самим лекарством, активирующийся в кишечнике. Помимо пероральных препаратов, микрочастицы полезны для кремов для кожи, гелей, перевязочных материалов и инъекционных лекарств, среди прочего.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Bruno Ferreira
