Главная / Блог / Полезное / 3D-печать звуковыми волнами (DSP) – будущее медицины

3D-печать звуковыми волнами (DSP) – будущее медицины

3D-печать звуковыми волнами (DSP) – будущее медицины
Логотип сайта
05.09.2022

Под воздействием акустических волн могут происходить химические реакции. Раздел науки, изучающий эти явления, называется сонохимией (звукохимией). Учёные из канадского университета Конкордия впервые провели эксперименты, объединяющие аддитивные технологии и законы сонохимии.

До сих пор при 3D-печати материалы отверждались исключительно под воздействием тепла или света. В ходе эксперимента камеру заполнили жидким полимерным материалом полидиметилсилоксаном (PDMS). Затем на определённые участки точечно воздействовали ультразвуком, провоцируя сонохимическую реакцию.

В точке приложения ультразвукового импульса локализовывалась область, колеблющаяся с огромной скоростью. На несколько пикосекунд (триллионных доли секунды) в толще материала образовывались крохотные пузырьки, внутри которых температура поднималась до 15 000 К, а давление – до 1000 бар. Затем пузырьки затвердевали. В результате удалось напечатать в закрытой камере трёхмерную конструкцию, сохранив первоначальное (жидкое) состояние остального вещества.

3D-печать звуковыми волнами (DSP) - будущее медицины

Новая технология 3D-печати очень перспективна. Открывается возможность использовать для печати новые материалы. Например, ранее печатать термоотверждаемым термореактивным полимером PDMS было нельзя. Из-за низкой вязкости материал растекался бы ещё до отверждения. При прямой звуковой печати (DSP – Direct Sound Printing) жидкий полимер отверждается, никакие добавки для повышения вязкости не требуются.

Сейчас после фотополимеризации поверхность готового изделия приходится обрабатывать растворителем, устраняя токсичные побочные продукты. Отверждение материала в процессе прямой звуковой печати не сопровождается образованием побочных продуктов.

На проникновение акустических волн, в отличие от световых, абсолютно не влияет непрозрачность материала. При 3D-печати методом DSP используют как прозрачные, так и непрозрачные материалы. Процессу DSP не мешает ни значительное расстояние между источником ультразвука и местом печати, ни препятствия между ними.

Области применения прямой звуковой печати

До промышленной печати ультразвуком ещё далеко. Но учёные предполагают, что DSP будет востребована везде, где нет прямого доступа к месту печати, в частности, в аэрокосмической отрасли – для ремонта деталей, находящихся внутри фюзеляжа.

Ещё одно применение DSP – 3D-печать в медицине. Учёные много экспериментировали с живыми тканями. В пробирке (in vitro) были напечатаны ухо и нос человека. Также проводился опыт, при котором источник ультразвука и место печати разделяли 18 мм PDMS и 15 мм свиных тканей (кожи, жира и мышц).

В будущем с помощью технологии DSP можно будет делать неинвазивные операции, создавать имплантаты прямо внутри тела.

#Полезное
Все материалы

Остались вопросы?

Наши специалисты помогут с выбором 3D-оборудования или аксессуаров, проконсультируют по любым вопросам.

Нашли дешевле?

Нашли дешевле?

Ваш запрос успешно отправлен.

Как только он будет обработан, менеджеры нашей компании свяжутся с вами.

Купить в один клик

Уведомить о поступлении

Запросить КП

Форма программы Trade-in

Добавить отзыв

Заполните форму