La Universidad de Harvard anunció que sus investigadores han desarrollado una forma de imprimir objetos utilizando sonido. Llamado "impresión acústoforética", el método "podría permitir la fabricación de muchos productos biofarmacéuticos, cosméticos y alimentos nuevos, y ampliar las posibilidades de materiales ópticos y conductores", según el comunicado de prensa del 31 de agosto de 2018.
La impresión con líquidos, como la tinta, se ha convertido en una forma de vida gracias al proceso de impresión por inyección de tinta. Pero, ¿y si quisiera imprimir células vivas u otros materiales biológicos? ¿Y si quisieras imprimir metal líquido? Con las impresoras de inyección de tinta, la capacidad de una impresora para extraer una sustancia de una boquilla se detiene a medida que la sustancia se vuelve más espesa. Pero ahora, aunque todavía es muy temprano en la fase experimental del proceso, el equipo de científicos de Harvard ha anunciado un progreso significativo en la creación de campos sonoros que pueden extraer sustancias viscosas, como metal líquido, miel e incluso células vivas. desde la boquilla de una impresora.
Comienza con la gravedad . La gravedad simple es lo que hace que el líquido gotee. La rapidez o la frecuencia con la que gotea depende de su viscosidad: su espesor y resistencia al cizallamiento y tensiones de tracción. El agua, por ejemplo, es mucho menos viscosa que el jarabe de maíz. El jarabe de maíz es mucho menos viscoso que la miel . Cuanto más viscoso es un fluido, más tiempo tarda la gravedad en producir una gota. Los sistemas de impresión, como la impresión por chorro de tinta, utilizan típicamente un método de gota para transferir un material líquido a un medio, como el papel. Sin embargo, cuanto más viscoso es un material, más difícil es manipularlo para imprimirlo.
"Nuestro objetivo era eliminar la viscosidad mediante el desarrollo de un sistema de impresión que sea independiente de las propiedades materiales del fluido", dijo Daniele Foresti , investigador asociado en ciencia de materiales e ingeniería mecánica en Harvard.
Aquí es donde entra el sonido.
Foresti y sus colegas investigadores comenzaron a experimentar con las presiones de las ondas sonoras en los líquidos para impulsar la gravedad. Construyeron un "resonador acústico de sublongitud de onda" diseñado para producir campos acústicos estrictamente controlados que aumentan efectivamente la gravedad relativa en la boquilla de impresión. Según el comunicado, los investigadores han podido generar fuerzas de tracción "100 veces las fuerzas de gravitación normales (1G) de la boquilla de la impresora", más de cuatro veces la gravedad del sol. El tamaño de la gota se determina simplemente por la amplitud de la onda sonora: cuanto mayor es la amplitud, menor es la caída. Aquí hay un video explicativo del equipo de investigación de Harvard:
"La idea es generar un campo acústico que literalmente desprenda gotitas diminutas de la boquilla, muy parecido a recoger manzanas de un árbol", dijo Foresti.
Se ha utilizado una amplia gama de materiales para probar este nuevo método de impresión, que incluyen miel, tintas de células madre, biopolímeros, resinas ópticas y metales líquidos. Debido a que las ondas sonoras no atraviesan los materiales, usar sonido para crear gotas no dañará el material en sí, lo cual es importante para imprimir con células vivas.
La Dra. Jennifer Lewis , profesora de ingeniería de inspiración biológica en Harvard, declaró: "Nuestra tecnología debería tener un impacto inmediato en la industria farmacéutica. Sin embargo, creemos que se convertirá en una plataforma importante para múltiples industrias".
Las gotas impresas acústicamente se pueden depositar y modelar cuidadosamente en cualquier lugar controlando la posición del objetivo. Algunos metales líquidos forman una cáscara sólida cuando entran en contacto con la atmósfera, y esta propiedad particular incluso hace que sea fácil apilar gotas una encima de otra.
