นักวิจัยสร้างวัตถุ 3 มิติด้วยเสียงจาก Acoustic Hologram

นักวิทยาศาสตร์ประกอบสสารขึ้นมาด้วยการใช้คลื่นเสียง 3 มิติ เพื่อนำวัตถุนั้นมาพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

นักวิทยาศาสตร์จาก Max Planck Institute for Medical Research และ Heidelberg University สร้างเทคโนโลยีใหม่ในการประกอบสสารในรูปแบบ 3 มิติ แนวคิดนี้เป็นการใช้ Acoustic Hologram หลากหลายตำแหน่งเพื่อสร้างสนามแรงดัน (Pressure Field) ที่ซึ่งออนุภาคของแข็ง เม็ดลูกปัดเจล หรือแม้แต่เซลล์ชีวภาพสามารถพิมพ์ออกมาได้ ผลลัพธ์นั้นเป็นการเปิดทางไปสู่เทคนิค Novel 3D Cell Culture ที่สามารถใช้กับวิศวกรรมทางชีวการแพทย์ได้

เทคโนโลยีเติมวัสดุ หรือการพิมพ์ 3 มิตินั้นเปิดโอกาสให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความซัพศ้อนจากฟังก์ชันการใช้งานหรือวัตถุดิบทางชีวภาพได้ แต่การใช้การพิมพ์ 3 มิติทั่วไปอาจจะเป็นกระบวนการที่เชื่องช้า เมื่อวัตถุถูกสร้างบนแนวเส้นเดียวหรือการสร้างขึ้นมาทีละชั้น ๆ โดยนักวิจัยได้สาธิตการก่อร่างวัตถุ 3 มิติจากบล็อคที่มีขนาดเล็กกว่าในขั้นตอนเดียวด้วย Shaped Ultrasound ซึ่งเหมาะสมกับ Bioprinting อย่างมาก โดยเซลล์ที่ใช้นั้นจะมีความอ่อนไหวจำเพาะต่อสภาพแวดล้อมที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการ

คลื่นเสียงจะถูกใช้เพื่อสร้างแรงที่เกิดขึ้นบนสสารเช่นเดียวกับความรู้สึกเมื่อคน ๆ หนึ่งยืนอยู่หน้าลำโพงในคอนเสิร์ต การใช้ Ultrasound ความถี่สูงซึ่งหูมนุษย์ไม่อาจได้ยินนั้นช่วงคลื่นที่เกิดขึ้นจะมีขนาดเล็กกว่าระดับมิลลิเมตร ลึกลงไปในระดับของ Microscope ซึ่งนักวิจัยใช้ในการจัดการกับบล็อคสำหรับสร้างที่มีขนาดเล็กมาก ๆ อย่างเช่น เซลล์ชีวภาพ

ด้วยการศึกษาและทดลองของทีมวิจัยพบว่าพวดเขาสามารถจับอนุภาคและเซลล์ที่ลอยอยู่อย่างอิสระในน้ำและประกอบพวกมันกลายเป็นรูปทรง 3 มิติได้ นอกจากนี้วิธีใหม่ยังสามารถใช้งานได้กับวัสดุที่หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นแก้ว ไฮโดรเจล หรือเซลล์ชีวภาพ ซึ่งสนาม Acoustic เป็นสิ่งสำคัญในการจับอนุภาคต่าง ๆ การใช้ประโยชน์จาก Ultrasound Hologram Field เป็นการใช้ประโยชน์จากการประมวลผลดิจิทัลที่มีความต้องการและสนับสนุนให้เกิดโอกาสใหม่ ๆ ได้อีกด้วย

ที่มา:
mpg.de