عادة ما ترتبط الطباعة ثلاثية الأبعاد للسكر حصريًا بالطهي والحلويات. وإذا كان الأمر كذلك ، فعندئذ مع شيء تافه وعديم الفائدة من الناحية العملية (على الرغم من أن الحلويات ، بالطبع ، هذا رائع).
الاكتشاف الأخير للعلماء من إلينوي سيغير هذا الموقف. لقد طوروا طريقة الطباعة isomalt المجانية ويستخدمونها بالفعل في العمل مع أجهزة الموائع الدقيقة والأنسجة البيولوجية. بشكل عام ، رئيس مجموعة البحث هو مدير مركز إلينوي للسرطان ، وسيساعد التطور الذي تم إنشاؤه في دراسة الأورام السرطانية.
بضع كلمات عن طباعة السكر للحلوانيينكان مصممو كاليفورنيا كايل وليز فون هاسيلن أول من خمن السكر في طابعة ثلاثية الأبعاد في عام 2013. وفقًا لأسطورة راسخة ، أرادوا صنع كعكة عيد ميلاد لصديق ، لكن لم يكن لديهم فرن. لذلك ، قرروا طباعة الكعكة. بعد العديد من المحاولات ، ومع ذلك ، جعلوا القمة لكب كيك صغير مع اسم مطبوع لصديق (أثناء فرزهم ، كان عيد ميلادها قد مر بالفعل). بعد أن قرروا أن هذه منطقة واعدة ، أسس الزوجان مختبر السكر وبدأوا في صنع أشياء فنية صالحة للأكل. في نفس عام 2013 ،
استحوذت 3D Systems
على الشركة الناشئة.
في عام 2014 ، بدأت 3D Systems الإنتاج الضخم لطابعات السكر. يستخدمون طريقة الطبقات لإنشاء الكائنات. أولاً ، طبقة من المواد ، ثم طبقة من الماء تستخدم كمثبت. الأجسام النهائية متينة وتمسك بشكلها بشكل جيد.
عمل معمل السكر. مصدر الصورةبالإضافة إلى عمالقة الصناعة ، بدأت الفكرة في تطوير المتحمسين الأفراد - مثل الهولندي جوليان سينغ. إلى طابعته المصممة الخاصة ، صنع مسحوق سكر خاص ، أضاف إليه عامل ربط.
ابتكر مهندسو جامعة إلينوي طابعة ثلاثية الأبعاد تطبع بالسكر وتسمح لك بإنشاء هياكل مفصلة - بحيث لا يمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد التجارية الطباعة. بدلاً من إنشاء كائن بطبقة طبقة ، تصنع هذه الطابعة شبكة من خيوط رفيعة من أيسومالت صلب - نوع من كحول السكر يستخدم في قطرات السعال.
قاد المشروع مدير مركز إلينوي للسرطان ،
روهيت بهارجافا . وهو أستاذ الهندسة وتعاون منذ فترة طويلة مع الكيميائيين والمهندسين الكهربائيين وبناة الماكينات. بسبب تخصصها ، تعمل Bhargava في مجال البحوث في مجال علم الأورام. ستعمل الطريقة الجديدة على تحسين منهجية هذه الدراسات.
لم يلفت العلماء الانتباه إلى السكروز العادي ، ولكن إلى أحد خياراته. هذا هو Isomalt ، مكمل غذائي E953 - يتم استخدامه في تصنيع منتجات لمرضى السكر. Isomalt غير ضار للجسم ، بينما طعمه حلو ويذوب بشكل جيد. لذلك ، يستخدم أيضًا على نطاق واسع في إعداد الحلويات والآيس كريم والشوكولاته والحلويات الأخرى.
مثال ديكور Isomaltبلورات Isomalt سهلة للحرارة والصهر. لكن الشيء الرئيسي هو أن المادة تصلب بسرعة وتحتفظ بالشكل الذي أعطيت له. يكاد لا يتشوه عند تبريده ، وتساعد ليونة السكر على زيادة تفاصيل الأشياء.
وفقًا لـ Bhargava ، تعد طباعة isomalt طريقة رائعة لإنشاء إطار لربط الأنسجة الرخوة بها ، أو زراعة الخلايا أو الأنسجة. وبالتالي ، سيحل هذا الإطار من تلقاء نفسه. أحد الاستخدامات الممكنة هو زراعة الأنسجة أو دراسة الأورام في المختبر. عادة ما يتم زراعة مزارع الخلايا على أساس مسطح (في أطباق بتري). هذا يسمح لنا بفهم بعض خصائص الخلايا ، ولكن هذه ليست الطريقة الأكثر فعالية للنظر في أداء النظام في الجسم: "كل شيء في الجسم له أشكال محددة بوضوح ، والشكل والوظيفة مرتبطان ارتباطًا وثيقًا."
في تقرير منشور ، يصف الباحثون مواد وآليات الطباعة المجانية باستخدام أيزومالت. تعني كلمة "مجاني" هنا أنه عندما تتحرك الفوهة في الفضاء ، فإن المادة المنصهرة تصلب في هيكل صلب.
تمت دراسة الطباعة بأنواع أخرى من السكر من قبل ، ولكن كانت هناك مشاكل في الاحتراق وتبلور المادة. وجد الفريق أن isomalt مناسب للطباعة ثلاثية الأبعاد وأقل عرضة للحرق والبلورة. ثم اضطر الباحثون إلى بناء طابعة باستخدام التركيبة الصحيحة من الأجزاء الميكانيكية: مع نقطة الانصهار الصحيحة ، والضغط في الطارد ، وقطر الفوهة الأيمن والسرعة.
تتمثل إحدى مزايا الهياكل المتزامنة الناتجة في القدرة على إنشاء أنابيب رفيعة ذات مقاطع عرضية مستديرة ، وهو أمر غير ممكن باستخدام الطباعة التقليدية بالبوليمر. عندما يذوب السكر ، يترك سلسلة من الأنابيب والأنفاق الأسطوانية المتصلة التي يمكن استخدامها كأوعية دموية لنقل العناصر الغذائية إلى الأنسجة أو لإنشاء قنوات في أجهزة الموائع الدقيقة.
ميزة أخرى هي القدرة على التحكم الدقيق في الخصائص الميكانيكية لكل جزء من الهيكل بسبب التغييرات الطفيفة في إعدادات الطباعة.
"على سبيل المثال ، نقوم بطباعة أرنب. من خلال تحديد معلمات الطباعة المختلفة ، يمكننا جعل الخصائص الميكانيكية لذيل الأرنب وظهره وأذنيه مختلفة. - هذا مهم جدا للبحوث البيولوجية. في الطباعة طبقة تلو الأخرى ، تنبعث نفس المادة في نفس الحجم ، لذلك من الصعب جدًا ضبط الخصائص الميكانيكية المختلفة.
تستخدم مجموعة Bhargava بالفعل سقالات أيزومالت في أجهزة الموائع الدقيقة والعمل مع مزارع الخلايا. يقوم العلماء الآن بتطوير طلاء لهذه السقالات للسيطرة على معدل الذوبان.
المزيد عن أجهزة وتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد الجديدة في معرض الطباعة ثلاثية الأبعاد . حتى الغد ، قمنا بتخفيض تكلفة التذاكر.
