En ny teknik för att göra “programmerbara” material skulle leda till att alla typer av medicinsk och elektronisk utrustning.
Om du är trött på hypen kring 3d-printing, håll i dig, för att det är dags att lägga till ytterligare ett “D” i Går, forskare presenterat en ny process som de kan använda för att “4-D skriv ut” platta föremål som förändring i komplexa former när de är nedsänkt i vatten.
Den nya demonstration bygger på mikroskala utskrift process som utvecklats under ledning av Jennifer Lewis, en material vetenskapsman vid Harvard. Bilderna är fängslande, men de är inte bara vackra bilder, de också tips på en grundläggande ny funktion som skulle kunna tillämpas på ett smidigt sätt.
Detta är inte första gången vi har hört talas om 4-D printing, som hänvisar till att skriva saker som är “programmerade” att ändra former senare. För tre år sedan Skylar Tibbits, forskare på MIT: s arkitektur institutionen, infördes begreppet på TED-Konferensen. Tibbits process anställt två material, ett styvt ett och ett mjukare en som expanderar när de sätts i vatten.
Lewis och hennes kollegor har utvecklat en enklare process, som baseras på ett enda nytt material, uppbyggd av en gel-liknande substans i kombination med små fibrer av cellulosa. Stelhet av dessa fibrer, och den grad till vilken de sväller i vatten, varierar beroende på hur de är anpassade för. Forskarna utnyttja det för att “koda” de möjlighet att ändra i en komplex, föreskriven form. Lewis säger att det ska vara möjligt att använda den nya processen, med olika hydrogel bläck, för att göra föremål som ändrar form i svar till andra stimuli, som ljus. Cellulosa fibrerna kan också slås ut för ledande material för att göra elektroniska enheter, säger hon.
Denna inställning kan vara användbar för tissue engineering. Men låt oss inte ryckas med—detta i sig ger oss inte närmare att “ersättning organ.” En stor utmaning är att utveckla 3-D ställningar för att bygga nya celler och vävnader för att hjälpa till att göra vävnad reparation. Lewis säger att gruppen är redan utforska detta i labbet, genom att odla celler på platta strukturer och sedan utlöser form ändras senare, till exempel genom att placera dem i en sårområdet.
(Källor: Harvard, New Scientist)