Pencetakan gula 3D biasanya dikaitkan secara eksklusif dengan memasak dan gula-gula. Dan jika demikian, maka dengan sesuatu yang sembrono dan tidak berguna dari sudut pandang praktis (meskipun makanan penutup, tentu saja, ini bagus).
Penemuan ilmuwan baru-baru ini dari Illinois akan mengubah sikap ini. Mereka mengembangkan metode pencetakan isomalt gratis dan sudah menggunakannya dalam pekerjaan dengan perangkat mikofluida dan jaringan biologis. Secara umum, kepala kelompok penelitian adalah direktur Pusat Kanker Illinois, dan pengembangan yang dibuat akan membantu dalam studi tumor kanker.
Beberapa kata tentang pencetakan gula untuk manisanDesainer California Kyle dan Liz von Hasseln adalah yang pertama kali menebak gula dalam printer 3D pada 2013. Menurut legenda mapan, mereka ingin membuat kue ulang tahun untuk seorang teman, tetapi mereka tidak memiliki oven. Karena itu, mereka memutuskan untuk mencetak kue. Setelah banyak upaya, mereka tetap membuat bagian atas untuk kue kecil dengan nama tercetak seorang teman (sementara mereka mengatasinya, ulang tahunnya sudah berlalu). Setelah memutuskan bahwa ini adalah area yang menjanjikan, pasangan itu mendirikan The Sugar Lab dan mulai membuat benda seni yang dapat dimakan. Pada 2013 yang sama, Sistem 3D
mengakuisisi startup.
Pada 2014, Sistem 3D memulai produksi massal printer gula. Mereka menggunakan metode berlapis untuk membuat objek. Pertama, lapisan material, lalu lapisan air, yang digunakan sebagai fiksatif. Benda jadi tahan lama dan tahan bentuknya.
Karya Lab Gula. Sumber FotoSelain raksasa industri, ide mulai mengembangkan penggemar individu - seperti Belanda, Julian Singh. Ke printer yang dirancangnya sendiri, ia membuat bubuk gula khusus, dan ia menambahkan bahan pengikat.
Insinyur University of Illinois telah menciptakan printer 3D yang dicetak dengan gula dan memungkinkan Anda membuat struktur terperinci - sehingga printer 3D komersial tidak dapat mencetak. Alih-alih pembuatan objek secara berlapis-lapis, printer ini membuat jaringan filamen tipis dari isomalt yang mengeras - sejenis gula alkohol yang digunakan dalam tetes batuk.
Proyek ini dipimpin oleh direktur Pusat Kanker Illinois,
Rohit Bhargava . Dia adalah profesor teknik dan telah lama berkolaborasi dengan ahli kimia, insinyur listrik, dan pembuat mesin. Karena spesialisasi, Bhargava terlibat dalam penelitian di bidang onkologi. Metode baru akan meningkatkan metodologi penelitian ini.
Para ilmuwan menarik perhatian bukan pada sukrosa biasa, tetapi pada salah satu pilihannya. Ini adalah Isomalt, suplemen makanan E953 - digunakan dalam pembuatan produk untuk penderita diabetes. Isomalt tidak berbahaya bagi tubuh, sementara rasanya manis dan meleleh dengan baik. Karena itu, ia juga banyak digunakan dalam persiapan manisan, es krim, cokelat dan manisan lainnya.
Contoh Dekorasi IsomaltKristal isomalt mudah dipanaskan dan meleleh. Tetapi yang utama adalah bahwa bahan tersebut dengan cepat mengeras dan mempertahankan bentuk yang diberikan. Hampir tidak berubah bentuk ketika didinginkan, dan plastisitas gula membantu memaksimalkan detail objek.
Menurut Bhargava, pencetakan isomalt adalah cara yang bagus untuk menciptakan kerangka kerja untuk melampirkan jaringan lunak padanya, menumbuhkan sel atau jaringan. Selanjutnya, kerangka kerja ini akan bubar dengan sendirinya. Salah satu penggunaan yang mungkin adalah budidaya jaringan atau studi tumor di laboratorium. Kultur sel biasanya ditanam secara datar (dalam cawan Petri). Ini memungkinkan kita untuk memahami beberapa karakteristik sel, tetapi ini bukan cara yang paling efektif untuk melihat fungsi sistem dalam tubuh: "Segala sesuatu di dalam tubuh memiliki bentuk yang jelas, dan bentuk serta fungsinya sangat terkait erat."
Dalam laporan yang diterbitkan, para peneliti menggambarkan bahan dan mekanisme pencetakan gratis dengan isomalt. "Bebas" di sini berarti bahwa ketika nosel bergerak di ruang angkasa, bahan yang meleleh membeku menjadi struktur yang kokoh.
Mencetak dengan jenis gula lain telah dipelajari sebelumnya, tetapi ada masalah dengan pembakaran dan kristalisasi bahan. Tim menemukan bahwa isomalt cocok untuk pencetakan 3D dan kurang rentan terhadap pembakaran dan kristalisasi. Kemudian para peneliti harus membangun printer dengan kombinasi yang tepat dari bagian-bagian mekanik: dengan titik leleh yang tepat, tekanan pada alat ekstrusi, diameter dan kecepatan nozzle yang tepat.
Salah satu keuntungan dari struktur isomalt yang dihasilkan adalah kemampuan untuk membuat tabung tipis dengan penampang bundar, yang tidak mungkin menggunakan pencetakan polimer konvensional. Ketika gula larut, ia meninggalkan serangkaian tabung dan terowongan silinder yang terhubung yang dapat digunakan sebagai pembuluh darah untuk mengangkut nutrisi ke jaringan atau untuk membuat saluran dalam perangkat mikrofluida.
Keuntungan lain adalah kemampuan untuk secara akurat mengontrol karakteristik mekanik dari setiap bagian struktur karena perubahan kecil dalam pengaturan cetak.
“Misalnya, kami mencetak kelinci. Dengan mengatur berbagai parameter pencetakan, kita dapat membuat sifat mekanik ekor, belakang, dan telinga kelinci berbeda, ”kata Bhargava. - Ini sangat penting untuk penelitian biologi. Dalam pencetakan lapis demi lapis, materi yang sama dipancarkan dalam volume yang sama, sehingga sangat sulit untuk mengatur sifat mekanik yang berbeda. "
Kelompok Bhargava sudah menggunakan perancah isomalt dalam perangkat mikrofluida dan bekerja dengan kultur sel. Para ilmuwan sekarang mengembangkan pelapis untuk perancah ini untuk mengontrol laju disolusi mereka.
Lebih lanjut tentang perangkat dan teknik pencetakan 3D baru di 3D Print Expo . Sampai besok, inklusif, kami mengurangi biaya tiket.
