BiologiaBiostampaMaterialiNotizie - ultima oraScienzaStampa 3D - Processi

Scienziati trovano il materiale ideale per la stampa 3D di oggetti gelatinosi

Tutti i processi di stampa 3D a estrusione pneumatica di materiali pastosi (un tipo di stampa 3D che sta rapidamente diventando un settore a parte per le sue innumerevoli possibili applicazioni) condividono la stessa sfida: trovare la corretta viscosità del materiale pastoso in modo che sia fluido abbastanza per essere estruso e al contempo abbastanza spesso in modo da solidificarsi una volta estruso e sostenere il proprio peso.

Questo vale per l’estrusione di cemento, così come l’estrusione di cibi, silicone, alginato, resine e, ebbene sì, anche per idrogel cellulari usati nella biostampa. Un gruppo di scienziati della Università della Florida (UFL), tra i quali Thomas E. Angelini del laboratorio di ricerca sui materiali soffici, hanno scoperto che un particolare tipo di gel granulare offre la soluzione migliore per questo problema.

F1.large
Secondo un articolo pubblicato nella rivista Science Advances, il team della UFL stava cercando una soluzione per i problemi di bassa tensione superficiale e di deterioramento strutturale che capitano quando si stampano materiali soffici. Il gel offre la combinazione unica essendo liquido quando viene estruso nello spazio (sotto pressione) e si comporta come un solido quando non gli viene applicata nessuna pressione.

In questo si comporta proprio come i gel disinfettanti. Agisce come un solido quando è dentro il contenitore e diventa liquido quando viene applicata una pressione con la pompa, per poi solidificarsi rapidamente una volta che la pressione viene rilasciata. Lo stesso approccio è stato usato in un dispositivo di stampa 3D a estrusione pneumatica, per creare parecchi oggetti tridimensionali e geometricamente complessi.

Questo approccio potrebbe permettere l’estrusione di materiali mescolati nel gel, rendendo così possibile creare strutture più complesse senza ricorrere necessariamente a temperature elevate o a raggi UV che rischiano di danneggiare i materiali di pasta, specialmente nel caso di biomateriali.

F2.large
“Tenendo il material all’ interno del gel impedisce gli effetti di tensione superficiale, gravità e diffusione delle particelle,” spiega l’autore dello studio, “e permette di scrivere un’ampia varietà di materiali attraverso questo processo, compresi siliconi, idrogel, colloide e cellule viventi.” Per esempio, hanno usato questo processo per creare strutture complesse multi scala usando idrogel PVA e colloidi fluorescenti. Le esatte composizioni dei materiali usati sono descritte accuratamente nell’ articolo pubblicato.

Gli autori inoltre suggeriscono che questo approccio potrebbe essere usato per creare più accurati modelli pre chirurgici di organi e tessuti che i medici andranno a operare. Altre applicazioni includono ingegneria dei tessuti, elettronica flessibile, ingegneria delle particelle, materiali intelligenti e tecnologie di incapsulamento.
Per dimostrare le possibilità di questo nuovo metodo di stampa 3D, i ricercatori della UFL hanno creato parecchi oggetti tra cui un soffice polipo artificiale, con otto conchiglie elicoidali inclinate e assottiglianti che imitano i tentacoli con una risoluzione microscopica (100 micron) nella parte elicoidale. Il polipo è stato poi rimosso dal gel e ha mantenuto la sua integrità strutturale mentre fluttuava liberamente nell’ acqua.

F3.large
Nello stesso modo è stato creato un modello di medusa che simulava movimenti reali. Quello della stampa 3D di materiali pastosi per creare grandi strutture complesse era uno degli ostacoli più grandi da superare: come capita spesso in questo settore industriale, sembra che questo risultato sarà raggiunto molto presto.

Tags
Supporta la qualità
Aiutaci a portarti le informazioni che servono al tuo business

Articoli Correlati

Back to top button
Close
Close

ADDITIVATI ADESSO

 

Iscriviti per ricevere le ultime notizie sull'industria della stampa 3D.

Ho letto e accetto l'informativa sulla privacy.*

Questa informazione non sarà mai condivisa con terze parti

BENVENUTO A 

BORDO!