Лазер рисува вътре в човека

https://www.24chasa.bg/Article/1309992 www.24chasa.bg
Студентът Ян Торгерсен работи с новия принтер във Виена.

Нов световен рекорд по най-бързо принтиране на миниатюрни 3-измерни изображения бе поставен от австрийски екип, съобщи Би Би Си.

Учените са създали скулптура с размерите на песъчинка, и то само за нищожна част от времето, което досега отиваше за същата работа.

За да демонстрират постижението си, те само за 4 минути изработили макет на състезателна кола от Формула 1 с дължина само 0,285 мм.

Лазер рисува вътре в човека

Новата технология ще може да се използва за направата на миниатюрни структури с приложение в медицината.

Електронна снимка под микроскоп показва болид от Формула 1 и човешка фигура, създадени с триизмерната техника на принтиране. 
СНИМКИ: РОЙТЕРС
Електронна снимка под микроскоп показва болид от Формула 1 и човешка фигура, създадени с триизмерната техника на принтиране. СНИМКИ: РОЙТЕРС

Болидът от Формула 1 е наставен с около 100 слоя, като всеки от тях се състои от 200 отделни рисунъка. Негови автори са учени от Виенския технологичен институт.

"Самата технология е позната отдавна в научните среди, но проблемът е, че е твърде, твърде бавна", казва пред Би Би Си ръководителят на екипа проф. Юрген Щампфъл. "Подходяща е за разни демонстрации, но използването й за практически цели отнема прекалено много време. Понякога, за да се направи голяма и сложна триизмерна структура, са нужи часове и дори дни."

"Благодарение на нашата технология и на използваните от нас нови материали ние успяхме да ускорим този процес близо 500 пъти, а в един от случаите го постигнахме 1000 пъти по-бързо."

Официалното название на технологията е "литография с 2 протона". При нея светлинен лазер фокусира лъча си върху течен каучук и го втвърдява, като оставя след себе си линия от твърд полимер с ширина само няколко нанометра. В традиционните техники за принтиране на триизмерни изображения обектът се конструира, като върху повърхността му се добавят слой след слой. За разлика от тях лазерът създава твърди образувания с определена форма навсякъде във вътрешността на втечнения материал.

Процесът е наречен "литография с 2 протона", тъй като каучукът се втвърдява само когато молекулите му поглъщат едновременно по 2 протона от лъча. А това се случва само в самия му център.

Технологичният пробив на екипа е станал възможен благодарение на подобрения контролен механизъм за огледалата, използвани за прецизно насочване и фокусиране на лазера. Освен това е бил разработен и нов, специален вид каучук. Сега екипът се опитва да създаде биологически съвместим каучук, така че изработваните от него структури да могат да се използват в медицината.

Едно от възможните приложения е за направата на скеле в човешкото тяло, което клетките да използват за изграждане на нови биологични тъкани.

Инженери от университета на щата Вашингтон вече показаха как триизмерното принтиране може да служи за изграждане на скеле за увредени кости, по което те да пораснат пак.

Според проф. Щампфъл разработената от неговия екип технология може да се прилага и във влажна среда, което означава, че тя е подходяща и за създаване на матрици за изграждане на по-меки тъкани, например сухожилия и мускулни влакна.

"Най-важното е, че ние можем да "рисуваме" тези структури при наличието на клетки, тъй като използваме инфрачервен лазер, а той е абсолютно безвреден за биологичните тъкани", казва ученият.

"Това при досегашните техники за триизмерно принтиране не беше възможно, тъй като при тях първо се прави скелето, а после клетките се посяват по него.

В другия вариант пък се впръскваше мастило през клетките, което обаче може да ги увреди."

"А нашата литография с 2 протона позволява да работим на същото място, където са и клетките, затова ние я наричаме "рисуване ин виво", обясни проф. Щампфъл.