چاپ سه بعدی میلیونی امکان پذیر شد/ تحول در داروسازی و میکروالکترونیک 

پژوهشگران فرآیند جدیدی را در چاپ سه بعدی ابداع کرده اند که امکان چاپ روزانه یک میلیون ذره در مقیاس میکرو را فراهم می کند.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری ساینس بلاگ به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ،  محققان دانشگاه استنفورد می گویند این ذرات کوچک که با چشم غیرمسلح مانند گرد و غبار به نظر می رسند، دارای جزییات بسیار زیادی هستند و می توانند برای طیف گسترده ای از کاربردها، از میکروسیال تا واکسن رسانی و حتی میکروالکترونیک، سفارشی شوند.

چاپ سه بعدی یا تولید افزودنی در سطح ماکرو و کلان در بازار به بلوغ رسیده است، جایی که اقلامی مانند کفش، سمعک و حتی کالا های خانگی را می توان با استفاده از این روش ساخت.

اگرچه می توان با همین روش مواد میکروسکوپی نیز ساخت، اما برای به دست آوردن وضوح مطلوب در این مقیاس ها، باید سرعت تولید را به خطر انداخت.

اکنون یک گروه پژوهشی در دانشگاه استنفورد، روی یک رویکرد مقیاس پذیر برای چاپ سه بعدی در مقیاس کوچک به نام تولید رابط مایع پیوسته (CLIP) کار کرده است.

آنها با این دستاورد جدید مدلی شبیه به صنعت ایجاد کرده اند که در آن می توان ریزذرات را به صورت سه بعدی در مقیاس زیاد چاپ کرد.
CLIP چگونه کار می کند؟

CLIP که برای اولین بار در سال 2015 معرفی شد، از نور ماوراء بنفش (UV) استفاده می کند تا رزین را به سرعت به شکل های دلخواه تبدیل کند. این رویکرد از یک دریچه نفوذپذیر اکسیژن استفاده می کند که در بالای پروژکتور نور UV قرار گرفته است. این به عنوان یک «منطقه مرده» عمل می کند که باعث می شود رزین پخته شود و به دریچه بچسبد در حالی که اجازه می دهد تا ویژگی های ظریف روی ذره باقی بماند.

محققان در پژوهش اخیر خود، یک فرایند لایه به لایه برای تولید انبوه ذرات با شکل منحصر به فرد که بسیار کوچکتر از موی انسان هستند، راه اندازی کردند. این فرایند یک نوار کاملا فشرده به چاپگر CLIP می فرستد که در آن اشکال قابل تنظیم چاپ می شوند. سپس، نوار مراحل مختلفی را طی می کند، مانند شستشو، پخت و حذف اشکال روی خط مونتاژ. در نهایت نوار را می توان از آنجایی که اکنون خالی است دوباره جمع کرد. به این ترتیب فرایندی به نام CLIP لایه به لایه (r2rCLIP) به دست می آید.

برخلاف روش مرسوم، که در آن دسته ای از ذرات چاپ شده باید به آرامی و به سختی جدا شوند، r2rCLIP می تواند روزانه یک میلیون ذره را چاپ کند.

مجریان این طرح می گویند از این رویکرد برای چاپ سه بعدی اقلام با سرامیک و هیدروژل استفاده کرده و ذرات سخت و نرم ساخته اند. در حالی که ذرات سرامیکی می توانند در میکروالکترونیک استفاده شوند، ذرات ساخته شده از هیدروژل قابلیت کاربرد در دارورسانی را دارند.

آنها معتقدند استفاده از نور برای ساخت اشیاء بدون قالب، افق جدیدی را در دنیای ذرات باز می کند و انجام آن به شیوه ای مقیاس پذیر منجر به ایجاد فرصت هایی برای استفاده از این ذرات برای هدایت صنایع آینده می شود.

نتایج این تحقیقات در نشریه Nature منتشر شده است.