Gel inteligent imprimat 3D este un pas spre organele artificiale, spune Scientist

Se pare că obiectele de tipărire 3D care pot schimba culoarea sunt doar începutul. Noi cercetări au scos la iveală un material care să-și poată schimba forma în timp ca răspuns la schimbările de temperatură, luând obiecte imprimate 3D în a patra dimensiune.

Ceea ce este interesant aici, potrivit cercetătorilor de la Universitatea Rutgers din spatele lucrării, este că gelul pe bază de apă pe care l-au folosit este aproape de un ton moale pentru propriile noastre organe și țesuturi - este vorba de aproximativ 70% apă, la fel ca și corpul uman. După cum explică oamenii de știință într-o lucrare publicată marți, Rapoarte științifice, care ar putea face într-o zi hidrogelul materialul ideal pentru piesele de caroserie de înlocuire 3D.

"Static, celulele tipărite 3D nu pot imita exact funcțiile noastre corporale, deoarece corpul nostru este în mișcare constantă", spune Howon Lee, profesor la Rutgers și autorul principal al lucrării Invers.

Hidrogelul rezolvă această problemă cu capacitatea sa de a schimba forma ca răspuns la schimbările de temperatură. În acest caz particular, temperaturile de peste 90 de grade Fahrenheit au făcut ca materialul să se micșoreze, în timp ce temperaturile mai reci au făcut să se ia mai multă apă și să se extindă. Prin modificarea temperaturii doar a unor secțiuni specifice ale materialului, este posibil să se manipuleze forma și să se creeze mișcarea.

"Astfel, oamenii ar putea folosi această metodă de imprimare 3D a gelului inteligent cu celule sau să crească celule după imprimare și cumva cum își schimba forma pentru a imita activitățile vitale cum ar fi respirația sau mișcările digestive", spune Lee. Și apoi acele celule pot experimenta aceleași condiții pe care le-ar experimenta în interiorul corpului nostru."

După cum explică Lee, forma unui obiect îi determină funcția și capacitatea de a controla modul în care se schimbă forma mare crește funcția potențială a obiectului. El și echipa lui nu au inventat hidrogelul - este, în esență, același material care apare în orice, de la Jell-O la lentile de contact - dar au venit cu un nou mod de imprimare 3D care ajută la acest nivel fără precedent control, toate fiind în același timp rapide și scalabile.

Capacitatea de imprimare a țesuturilor organice în 3D a fost considerată a avea potențialul de a rezolva criza mondială de deficit de organe. În timp ce Lee era ezitant să pună o cronică specifică în momentul în care cercetarea echipei sale ar putea fi transformată în ceva gata pentru transplant, ceea ce au creat ar putea fi un pas important spre atingerea acestui scop de abundență de organe artificiale. Și nu este singura aplicație interesantă posibilă.

"Bioprinting este doar o aplicație a acestei metode", spune Lee. "De asemenea, ar putea fi folosit în robotica moale, sau creând roboți care sunt fabricați dintr-un material complet moale, imitând aproape ca un caracatiță. De ce toate roboții trebuie să aibă toate aceste articulații și motoare rigide atunci când există și alte organisme vii care pot face multe lucruri complicate cu corpuri complet moi?

Cercetarea actuală a creat obiecte cu hidrogelul care a variat de la lățimea părului la lungimea câtorva milimetri, toate prin imprimarea straturilor unei rășini care conține hidrogelul și alte substanțe chimice pentru a le lega împreună și pentru a permite obiectul să fie manipulat mai târziu. Nu este chiar pregătit să creeze organe artificiale sau să transforme robotica, dar este un început foarte interesant.

Dacă ți-a plăcut acest articol, vizitează acest video al unei imprimante 3D care creează pielea umană funcțională.