Comment les impressions 3D sont créées en utilisant uniquement des sons

Publié le 11.02.2023
Les chercheurs pensent que cette percée pourrait aider la bio-impression.

L'impression 3D a aidé dans diverses industries pour la génération d'objets, avec un processus de fabrication différent. Mais l'un de ses défis est d'optimiser le temps de production, et des scientifiques allemands ont trouvé une solution.

Les membres du Laboratoire des systèmes micro, nano et moléculaires de l'Université de Heidelberg ont réussi à établir une technique pour imprimer des objets par le son en utilisant plusieurs hologrammes acoustiques pour générer des champs de pression et donc des particules solides, des billes de gel et des cellules biologiques.

La différence avec le processus traditionnel est que cette méthode doit être appliquée couche par couche, alors qu'avec le son, vous pouvez créer des blocs de construction en une seule étape.

"Nous avons pu assembler des microparticules en un objet tridimensionnel en un seul coup en utilisant des ultrasons façonnés", a déclaré Kai Melde, un scientifique qui fait partie du groupe de recherche.

Cette méthode a été testée avec succès sur des matériaux tels que des billes de verre et de l'hydrogel.

Comment fonctionne cette méthode

Afin de rendre possible l'impression 3D de cette manière, les chercheurs ont développé une technologie dans laquelle les ondes sonores exercent une force sur la matière et ainsi l'objet est moulé.

Cela se fait à l'aide d'ultrasons à haute fréquence, qui ne peuvent pas être entendus par l'oreille humaine. De plus, les longueurs d'onde des ondes descendent à moins d'un millimètre, ce qui en fait une technique idéale pour manipuler les cellules biologiques.

Pour cette raison, les scientifiques considèrent que cette découverte pourrait être « très utile pour la bio-impression. Les cellules qui y sont utilisées sont particulièrement sensibles à l'environnement pendant le processus.

Ensuite, ils ont profité d'un facteur important des ultrasons, qui était la possibilité d'assembler des matériaux qui avaient des motifs en deux dimensions et ainsi de consolider la fabrication.

Un point important de cette méthode est qu'elle permet de prendre les particules et les cellules qui flottent librement dans l'eau pour les unir au reste pour la production de l' objet tridimensionnel.

Les scientifiques pensent que leur technologie est une plateforme prometteuse pour la formation de cultures cellulaires et tissulaires 3D. Dans leurs analyses, ils ont établi que l'avantage des ultrasons est qu'ils sont doux pour l'utilisation des cellules biologiques et qu'ils peuvent pénétrer profondément dans les tissus. De cette façon, il peut être utilisé pour manipuler et pousser des cellules à distance sans dommage.

Cette méthode fonctionne non seulement pour des choses comme les cellules, mais ils l'ont également testée avec succès sur d'autres matériaux comme les billes de verre et l' hydrogel.

Avec le son, les chercheurs parviennent à fabriquer des objets pensant aux processus biologiques.

Suppléments de peau imprimés en 3D

La première partie de ce plan est réalisée avec Skin360 , une technologie qui a été présentée au CES 2020 par l'entreprise dans laquelle les gens prennent des photos de leur peau et le système, grâce à l'intelligence artificielle, leur dit quels sont les suppléments qu'ils devraient prendre pour leur se soucier.

Pour le processus de diagnostic, le logiciel utilise plus de 100 000 pixels de la peau et analyse près de 2 000 attributs, accumulant des données pour identifier les nutriments et la routine dont chaque personne a besoin.

Après l'évaluation que fait cet outil, en tenant compte d'un questionnaire dans lequel sont fixés les objectifs des soins et les questions sur l'état de santé actuel, l'étape suivante vient avec l'impression 3D.

Le système fait la recommandation des vitamines idéales et se charge d'imprimer les gommes, qui ont sept couches, pour personnaliser chacune, elles sont végétaliennes, sans sucre et elles sont envoyées quotidiennement dans des emballages biodégradables.

Parmi les composants que ces suppléments apportent à la peau figurent des nutriments tels que la CoQ10 et la riboflavine, des vitamines telles que A, E et C, ainsi que du sélénium, du zinc, de l'astazine et de la biotine.

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