Gel Documentation_R2R_KKU (TH)
Hóa ra các đối tượng in 3D có thể thay đổi màu sắc chỉ là khởi đầu. Nghiên cứu mới đã tiết lộ một vật liệu có thể thay đổi hình dạng của nó theo thời gian để đáp ứng với sự thay đổi nhiệt độ, đưa các vật thể in 3D vào chiều thứ tư.
Theo các nhà nghiên cứu tại Đại học Rutgers, điều thú vị ở đây, đó là loại gel gốc nước mà họ sử dụng gần với một chiếc chuông chết cho các cơ quan và mô của chính chúng ta - nó thậm chí còn khoảng 70% nước, giống như cơ thể con người. Như các nhà khoa học giải thích trong một bài báo xuất bản vào thứ ba Báo cáo khoa học, một ngày nào đó có thể làm cho hydrogel trở thành vật liệu lý tưởng cho các bộ phận cơ thể thay thế in 3D.
Các tế bào được in 3D tĩnh 3D không thể bắt chước chính xác các chức năng cơ thể của chúng ta, bởi vì cơ thể chúng ta đang chuyển động liên tục, theo ông How How Lee, giáo sư tại Rutgers và tác giả của bài báo, nói Nghịch đảo.
Hydrogel giải quyết vấn đề đó với khả năng thay đổi hình dạng để đáp ứng với sự thay đổi nhiệt độ. Trong trường hợp cụ thể này, nhiệt độ trên 90 độ F làm cho vật liệu co lại, trong khi nhiệt độ mát hơn khiến nó mất nhiều nước hơn và giãn nở. Bằng cách thay đổi nhiệt độ của các phần cụ thể của vật liệu, nó có thể điều khiển hình dạng của nó và tạo ra chuyển động.
Vì vậy, mọi người có thể sử dụng phương pháp gel thông minh in 3D này với các tế bào hoặc phát triển tế bào sau khi in và bằng cách nào đó lập trình cách chúng thay đổi hình dạng để bắt chước các hoạt động quan trọng như hơi thở hoặc chuyển động tiêu hóa, chanh Lee nói. Sau đó, những tế bào đó có thể trải qua những điều kiện giống như chúng sẽ trải qua bên trong cơ thể chúng ta.
Như Lee giải thích, hình dạng của một đối tượng xác định chức năng của nó và khả năng kiểm soát cách hình dạng thay đổi làm tăng đáng kể chức năng tiềm năng của đối tượng. Ông và nhóm của mình đã không phát minh ra hydrogel - về cơ bản đó là cùng một chất liệu xuất hiện trong mọi thứ từ Jell-O đến kính áp tròng - nhưng họ đã đưa ra một cách in 3D mới lạ giúp cho mức độ chưa từng có này kiểm soát, tất cả trong khi vẫn còn nhanh và có thể mở rộng.
Khả năng in mô hữu cơ in 3D đã được cho là có khả năng giải quyết cuộc khủng hoảng thiếu hụt nội tạng thế giới. Trong khi Lee ngần ngại đưa ra một mốc thời gian cụ thể khi nhóm nghiên cứu của ông có thể biến thành thứ gì đó sẵn sàng để cấy ghép, thì những gì họ tạo ra có thể là một bước tiến lớn hướng tới mục tiêu đó là các cơ quan nhân tạo dồi dào. Và đó không phải là ứng dụng hấp dẫn duy nhất có thể.
Lee Bioprinting chỉ là một ứng dụng của phương pháp này, Lee nói. Đây cũng có thể được sử dụng trong chế tạo robot mềm hoặc tạo ra các robot được làm bằng vật liệu hoàn toàn mềm, mô phỏng gần giống như một con bạch tuộc. Tại sao tất cả các robot phải có tất cả các khớp và động cơ cứng nhắc này khi có những sinh vật sống khác có thể làm nhiều việc phức tạp với cơ thể hoàn toàn mềm mại?
Nghiên cứu hiện tại đã tạo ra các vật thể với hydrogel có kích thước từ chiều rộng của tóc đến vài mm, tất cả bằng cách in các lớp nhựa có chứa hydrogel và các hóa chất khác để liên kết với nhau và cho phép vật thể được thao tác sau đó. Nó không hoàn toàn sẵn sàng để tạo ra các cơ quan nhân tạo hoặc biến đổi robot, nhưng nó là một khởi đầu hấp dẫn nghiêm túc.
Nếu bạn thích bài viết này, hãy xem video này của một máy in 3D tạo ra da người chức năng.