Mikromiqyaslı 3D çap üçün yeni proses tibb, istehsal, tədqiqat və daha çox sahələrdə tətbiqlər üçün demək olar ki, istənilən formalı hissəciklər yaradır – gündə 1 milyon hissəcik sürəti ilə.

3D çap olunmuş mikroskopik hissəciklər o qədər kiçikdir ki, çılpaq gözlə toz kimi görünürlər, dərman və peyvəndlərin çatdırılmasında, mikroelektronikada, mikrofluidikada və mürəkkəb istehsal üçün aşındırıcı maddələrdə tətbiqləri var. Bununla belə, işığın ötürülməsi, səhnə hərəkəti və qatran xassələri arasında dəqiq koordinasiyaya ehtiyac bu cür xüsusi mikroölçülü hissəciklərin miqyaslana bilən istehsalını çətinləşdirir. İndi Stanford Universitetinin tədqiqatçıları gündə 1 milyona qədər yüksək detallı və fərdiləşdirilə bilən mikro miqyaslı hissəcikləri çap edə bilən daha səmərəli emal texnikasını təqdim ediblər.

Stanford və DeSimone laboratoriyasında PhD namizədi Jason Kronenfeld, “Biz indi əvvəllər hissəciklərin istehsalı üçün göstərilməyən sürətlə və geniş materiallardan mikroskopik miqyasda daha mürəkkəb formalar yarada bilərik” dedi. Bu prosesin təfərrüatlarını verən məqalənin baş müəllifi, bu gün Nature jurnalında nəşr olundu .

Bu iş 2015-ci ildə DeSimone və iş yoldaşları tərəfindən təqdim edilən fasiləsiz maye interfeys istehsalı və ya CLIP kimi tanınan çap texnikasına əsaslanır . CLIP, qatranı tez bir zamanda istənilən formaya salmaq üçün dilimlərə proyeksiya edilmiş UV işığından istifadə edir. Texnika UV işıq proyektorunun üstündəki oksigen keçirən pəncərəyə əsaslanır. Bu, maye qatranın sərtləşməsinin və pəncərəyə yapışmasının qarşısını alan “ölü zona” yaradır. Nəticədə, zərif xüsusiyyətlər hər bir təbəqəni pəncərədən qoparmadan müalicə edilə bilər ki, bu da hissəciklərin daha sürətli çapına gətirib çıxarır.

Stanford Medicine-nin Tərcümə Tibb Professoru və məqalənin müvafiq müəllifi Cozef DeSimone, “Qalıblar olmadan obyektlər hazırlamaq üçün işıqdan istifadə hissəciklər dünyasında tamamilə yeni bir üfüq açır” dedi. “Və düşünürük ki, bunu miqyaslı şəkildə etmək, gələcəyin sənayelərini idarə etmək üçün bu hissəciklərdən istifadə imkanlarına gətirib çıxarır. Bunun hara gətirib çıxara biləcəyi və başqalarının öz istəklərini inkişaf etdirmək üçün bu ideyalardan hara istifadə edə biləcəyi bizi həyəcanlandırır”.

Roll to Roll

Bu tədqiqatçıların insan saçının enindən daha kiçik olan unikal formalı hissəciklərin kütləvi istehsalı üçün ixtira etdikləri proses montaj xəttini xatırladır. Bu, diqqətlə gərginləşdirilən və sonra CLIP printerinə göndərilən bir filmlə başlayır. Printerdə yüzlərlə forma eyni anda filmin üzərinə çap olunur və sonra montaj xətti formaları yumaq, müalicə etmək və çıxarmaq üçün hərəkət edir – bu addımların hamısı çəkilmiş forma və material əsasında fərdiləşdirilə bilər. Sonda, boş film geri yuvarlanır və bütün prosesə roll-to-roll CLIP və ya r2rCLIP adını verir. r2rCLIP-dən əvvəl çap edilmiş hissəciklərin bir partiyasını əl ilə emal etmək lazımdır, bu yavaş və əmək tutumlu bir prosesdir. r2rCLIP-in avtomatlaşdırılması indi gündə 1 milyon hissəciyə qədər misli görünməmiş istehsal sürətinə imkan verir.