تا به حال بارها قایق و کشتی پرینت شده ی بزرگ دیده ایم اما شرط می بندیم تا به حال یکی به این کوچکی ندیده اید. تیمی تحقیقاتی از دانشگاه Liden در هلند، متنی تحت عنوان “میکروشناگرهای کلویئدیِ پرینت سه بعدی” در مجله ی Soft Matter منتشر کردند که راجع به تحقیقات بیولوژیکِشان بر میکروشناگرها مانند باکتری ها بود که با استفاده از پرینت سه بعدی در ابعاد میکرو تولید شد. با طول 30 میکرون، این کوچکترین قایق پرینت سه بعدی مژده ی تکنولوژی نانو را می دهد.
“میکروشناگرهای مصنوعی به عنوان سیستم های مدل در تحقیقات راجع به پدیده های “خارج از تعادل” (Out of equilibrium) مورد استفاده قرار گرفته اند. برخلاف میکروشناگرهای بیولوژیکی که به طور طبیعی در شکل و فرم های مختلف وجود دارند؛ میکروشناگرهای مصنوعی صرفا محدود به شکل و فرم های کروی هستند. ما در تلاشیم تا با بهره برداری از سیستم پرینت سه بعدی میکروشناگرهایی با اشکال پیچیده تولید کنیم.”
نگاره 1) کوچکترین قایق پرینت سه بعدی
مدل 3DBenchy، موقعیت سنجش کالیبراسیون، آزمایش و مقایسه ی پرینترهای سه بعدی را جهت مشخص کردن قابلیت آن ها در پذیرش جزییات و پیچیدگی ها مانند برآمدگی و قوس ها را فراهم کرده است. تمرکز پروژه ی تیم Leiden بر تولید میکروشناگرهای مصنوعی در اشکال گوناگون است. این اجسام کوچک که از واکنش های شیمیایی جهت هدایت خود در آب و مایعات استفاده می کنند اغلب کروی شکل اند؛ اما محققان در پی تلاش برای ساخت اشکال متنوع دیگری هستند.
این مدل 3DBenchy از این رو انتخاب شده است که محققان در حال آزمایش یک پروسه ی پرینت سه بعدی منحصر به فرد بودند به نام پلیمرازیسیون دو پروتونی (2PP) و در صدد بودند امکان تولید یک قایق کوچک در ابعاد میکرو با جزییات زیاد را، آزمایش کنند. “2PP از یک لیزر برای حک کردن پترن ها و اشکال پیچیده بر روی متریالی حساس به نور استفاده می کند. 2PP به عنوان ابزاری قدرتمند برای پرینت سه بعدی ساختارهای میکرو با انعطاف پذیری بالا از نظر قرینگی مورد تایید قرار گرفته است.” محققان در این مقاله این چنین نوشتند.
نگاره 2) کوچکترین قایق پرینت سه بعدی مژده ی تکنولوژی نانو را می دهد.
همان طور که در تصویر می بینید، محققان قادر به تولید 3DBenchy پر چزییاتی از طریق سیستم حرفه ای Nanoscribe Photonic بوده اند. این قایق یک سوم قطر تار موی انسان است. این قایق یک دودکش، کابین و جزییاتی دیگر است. یک سمت 3DBenchy از جنس پلاتین است که به مایع اطرافش با تولید حباب هایی که سبب حرکت قایق می شوند؛ واکنش نشان می دهد. با این حال این کارآمد ترین شکلی نبود که تیم تولید کرد.
محققان همچنین فرم های حلزونی، مارپیچ و گروه های کروی سه تایی ساختند که همگی دارای سری پلاتینی بودند. اشکال مارپیچ و حلزونی بهترین عملکرد را داشتند که با حالتی چوب پنبه ای حرکت می کردند.
نگاره 3) کوچکترین قایق پرینت سه بعدی مژده ی تکنولوژی نانو را می دهد.
” ما انعطاف پذیری پرینت سه بعدی را با پلیمریزاسیون دو پروتونی محقق کردیم که اجزای کوچکتر از 10 میکرون و با پیچیدگی های ساختاری بسازیم. همچنین به این نتیجه رسیدیم که این اجسام بر اساس شکل ظاهریشان عمل می کنند بنابراین تحقیقات گسترده ای در زمینه ی تولید اشکال مختلف متحرک را به انجام رساندیم.”
منبع: 3dprint.com