Zusammenfassung des akustophoretischen Drucks
Bei uns dreht sich alles um innovative Druckverfahren hier bei Digital Trends und, Junge, sind die Leute in Harvard von ihrer neuesten Forschungsarbeit nicht enttäuscht. Dabei werden Schallwellen genutzt, um das Drucken mit praktisch jeder erdenklichen Flüssigkeit zu ermöglichen. Dazu gehört alles von menschlichen Zellen und flüssigem Metall bis hin zu optischen Harzen und sogar Honig. Es versteht sich von selbst, dass es sich hierbei nicht um die üblichen wasserähnlichen Druckmaterialien handelt, die in gewöhnlichen Tintenstrahldruckern zu finden sind. Die Ergebnisse könnten sich in Bereichen wie der pharmazeutischen Entwicklung, der Kosmetik oder sogar der Lebensmittelindustrie als nützlich erweisen.
„Wir haben eine neue Drop-on-Demand-Druckmethode entwickelt, die das Drucken von Flüssigkeiten mit niedriger bis sehr hoher Viskosität ermöglicht.“ Jennifer Lewis, der Hansjörg-Wyss-Professor für biologisch inspirierte Ingenieurwissenschaften an der Harvard-Universität John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, sagte gegenüber Digital Trends. „Es ist spannend, weil es auf ein sehr breites Spektrum an Flüssigkeiten angewendet werden kann.“
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Durch die Schwerkraft tropft jede Flüssigkeit und es entstehen theoretisch Tröpfchen, mit denen gedruckt werden könnte. Allerdings sind Geschwindigkeit und Größe dieser Tröpfchen schwer zu kontrollieren. Zum Beispiel Pech – der Name einiger Flüssigkeiten, die so dick sind, dass sie fest erscheinen – bildet alle zehn Jahre nur einen einzigen Tropfen. Die Tröpfchengröße vieler Flüssigkeiten ist zu groß, um gedruckt zu werden.
Um diese Probleme zu umgehen, nutzen die Harvard-Forscher den Druck von Schallwellen, um die Schwerkraft in einem Prozess zu unterstützen, den sie akustophoretisches Drucken nennen. Der akustische Subwellenlängenresonator des Teams erzeugt mehr als das Hundertfache der normalen Gravitationskräfte an der Spitze der Druckerdüse. Diese steuerbare Kraft zieht jeden Tropfen von der Düse, wenn er die perfekte Größe zum Drucken erreicht hat. Je höher die Amplitude der Schallwellen, desto kleiner ist die resultierende Tröpfchengröße.
Die Schallwellen verursachen keine Schäden an den Materialien, sodass diese Methode auch beim Drucken mit biologischen Materialien wie lebenden Zellen oder Proteinen sicher ist.
„Wir arbeiten derzeit an akustophoretischen Druckern der nächsten Generation, die kleinere Tröpfchengrößen und schnellere Aufbauraten ermöglichen“, fuhr Lewis fort. „Wir haben Patente angemeldet und sind an der Kommerzialisierung dieses neuartigen Druckverfahrens interessiert.“
Ein Artikel mit dem Titel „Acoustophoretic Printing“ beschrieb die Arbeit kürzlich in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.
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