Изследователи използват звукови вълни и холограми, за да моделират мигновено малки 3D форми

Звуковото сглобяване може да предложи силна алтернатива на биопечата и бързото създаване на прототипи.

Технологията за 3D печат показва известно обещание в областта на биопроизводството, но процесът е твърде бавен и често уврежда тъканта, с която се работи.

Изследователи в Германия може да имат решение: използване на холограми и звукови полета за бързо сглобяване на материя в 3D.

Процесът използва звуково налягане за формоване на микросфери от силикагел и други материали в сложни 3D форми. Това не е лесно. Екипът първо трябваше да се научи как да създава сложни, слоести холографски форми, които са формирани от звук, а не от светлина – и това изисква невероятно количество изчислителна мощност.

„Дигитализирането на цял 3D обект в ултразвукови холограмни полета изисква много изчисления и също така от нас да създадем нова изчислителна рутина.“

каза един от изследователите на екипа.

След като холограмата е готова обаче, тя може да се използва за формоване на различни материали. Формите, които екипът е направил досега, не са много големи – с размери по-малко 3 сантиметра при най-големите – но са доста сложни.

Още по-впечатляващо е това, че процесът на производство се случва доста бързо: Едно видео, включено в публикуваното проучване, показва прозрачен куб с мътна течност, направена от микросфери от силикагел. Миг по-късно този облак се кондензира във формата на спирала.

Други експерименти образуваха форми, използвайки мускулни клетки на мишки, а водещият автор на изследването Кай Мелде каза, че технологията има потенциал да се използва за биопечат в бъдеще.

„Ултразвукът е нежен и нетоксичен за клетките. И дистанционното сглобяване без контакт помага да се поддържат нещата стерилни и клетките в добро състояние.“

обясни Мелде.

Проучването също така изследва идеята за използване на технологията за доставка на лекарства и бързо създаване на прототипи. Засега обаче изследването е интересно доказателство за концепцията за бързо сглобяване в една стъпка на 3D обекти и потенциална, много по-бърза алтернатива на 3D печата в бъдеще.