به گزارش گروه اخبار علمي ايرنا، اين روزها فناوري چاپ سه بعدي امكان توليد ساختارهاي موردنظر را با استفاده از مواد اوليه مختلف از جمله پلاستيك، شيشه، سراميك و حتي سلول هاي زنده، فراهم كرده است. در اين فناوري لايه هاي متعدد مواد اوليه روي هم قرار گرفته و ساختارهاي سه بعدي از آن ها ساخته مي شود.
اخيرا محققان روش هاي خلاقانه چاپ 4 بعدي را ابداع كرده اند كه امكان تغيير شكل ساختارهاي توليد شده با استفاده از فناوري چاپ سه بعدي را در اختيار مي گذارد.
بسياري از محققان براي چاپ چهاربعدي از چندين نوع مواد اوليه استفاده مي كنند تا از ويژگي هاي مختلف اين مواد از جمله سختي يا انعطاف پذيري آن ها براي تغييرشكل ساختار نهايي بهره ببرند. اما محققان هاروارد به دنبال يك راهكار ساده براي توليد ساختارهاي چهاربعدي با استفاده از يك نوع مواد اوليه بودند. براي اين منظور به سراغ طبيعت رفتند و از نحوه واكنش گياهان به عوامل محيطي مانند نور و تغيير رطوبت توجه كردند.
با توجه به اينكه ساختارهاي گياهي عمدتا از فيبرهايي از جنس سلولز ساخته شده اند، محققان هاروارد با استفاده از فناوري چاپ سه بعدي توانستند فيبرهاي سخت سلولز را درون نوعي هيدروژل نرم تعبيه كنند. زماني كه اين هيدورژل درون آب قرار مي گيرد متورم مي شود.
محققان با كنترل نحوه قرارگيري فيبرهاي سلولز درون هيدروژل مي توانند شكل هيدروژل را پس از قرارگرفتن در آب كنترل كنند. بدين ترتيب محققان با تعيين راستاي فيبرها مي توانند نحوه تغييرشكل هيدروژل را برنامه ريزي كنند.
محققان با استفاده از اين شيوه صفحاتي را ساختند كه پس از قرار گرفتن در آب به صورت اشكال پيچيده تغييرشكل مي دهند. آن ها معتقدند كه مي توانند با استفاده از انواع ديگر هيدوژل كه به ساير عوامل محيطي مانند نور و اسيديته محيط واكنش نشان مي دهند، اشكال پيچيده تري را توليد كنند. همچنين آن ها مي توانند فيبرهاي سلولز را با نوارهايي از جنس مواد رساناي الكتريكي جايگزين كنند.
در آينده نه چندان دور مي توان با استفاده از سلول هاي زنده، ساختارهاي چهاربعدي را توليد كرد كه براي بهبود جراحت ها و در تجهيزات جراحي روباتيك كاربرد دارند.
يكي ديگر از كاربردهاي اين ساختارها، توليد لباس هاي هوشمندي است كه در واكنش به افزايش رطوبت محيط يا تغيير دما، ميزان نفوذپذيري آن ها تغيير مي كند. در حال حاضر محققان به دنبال يافتن راهكارهايي براي برخي از اين كاربردها هستند.
علمي (6) ** 9259**1440
تهران - ايرنا - محققان دانشگاه هاروارد با الهام از گياهاني كه تغييرشكل مي دهند و با استفاده از فناوري چاپ چهاربعدي، ساختارهايي را توليد كردند كه توانايي تغيير شكل دارند و به اعتقاد محققان روزي در بهبود زخم ها و ابزارهاي جراحي روباتيك كاربرد خواهند داشت.
