ساخت اشیاء سه بعدی با فناوری هولوگرام‌های آکوستیک

دانشمندان “هولوگرام های آکوستیک” ساخته اند که می تواند ماده را با استفاده از صدا به اشیاء سه بعدی تبدیل کند.

به گزارش تکناک، این تکنیک با انواع مختلفی از ذرات و حتی سلول‌های زنده کار می‌کند و امکان چاپ سه بعدی جدیدی را فراهم می‌کند که سریع و بدون تماس است.

صدا به صورت امواج مکانیکی وجود دارد که در یک محیط مانند هوا یا آب حرکت می کنند. این امواج می توانند به سطوحی که به آنها برخورد می کنند فشار وارد کنند، اگرچه این نیرو به قدری کوچک است که ما معمولاً فقط وقتی متوجه می شویم که روی پرده گوشمان اعمال شود. اما دانشمندان در آزمایشات خود امواج فراصوت با فرکانس بالا برای بلند کردن اجسام کوچک، ایجاد محیط های صوتی پیچیده یا افزودن حس لامسه به هولوگرام های مرئی، دستکاری کردند.

برای مطالعه جدید، دانشمندان در ماکس پلانک و دانشگاه هایدلبرگ کاربرد جدیدی را برای اموج فرا صوت بررسی کردند تا بلوک های ساختمانی کوچک را به روش های دقیق برای ساخت اشیاء سه بعدی جابجا کنند.

آنها از صفحات چاپ سه بعدی استفاده کردند که به طور ویژه برای تولید میدان صوتی خاص طراحی شده بودند. ترکیب چند عدد از این صفحات با طرح های مختلف می تواند یک هولوگرام آکوستیک به شکل سه بعدی خاص ایجاد کند.به نوعی مانند یک قالب نامرئی عمل می کند بدین شکل که وقتی این هولوگرام امواج فرا صوت بر روی ذرات معلق در مایع به کار می رود، امواج فشار با قدرت های مختلف در مناطق مختلف اعمال می شود، تا زمانی که ذرات به شکل دقیق 3 بعدی مورد نظر به هم آمیخته شوند.

در آزمایشات، این تیم توانست با استفاده از موادی مانند دانه های شیشه ای، هیدروژل و حتی سلول های بیولوژیکی، اشکالی مانند کبوتر، شکل 8 و مارپیچ ایجاد کند.

چند مزیت بالقوه برای این تکنیک وجود دارد. این می تواند سریعتر و کارآمدتر باشد، زیرا در یک مرحله کار را به پایان می رساند، درحالی که چاپ سه بعدی معمولی یک شی را لایه به لایه می سازد. از آنجایی که ذرات نیازی به لمس فیزیکی ندارند، روی سلول های بیولوژیکی ملایم تر عمل می کنند و باعث می شود برای ایجاد بافت ها و اندام ها عالی عمل کنند.

پیر فیشر، نویسنده این مطالعه گفت: این فرایند می تواند برای چاپ زیستی بسیار مفید باشد. سلول‌هایی که در آنجا استفاده می‌شوند در طول فرآیند به‌خصوص به محیط حساس هستند.

این تیم می‌گوید که کار آینده می‌تواند راه‌هایی را برای بهبود این تکنیک از جمله استفاده از صفحات هولوگرام بیشتر، فرکانس‌های بالاتر امواج فراصوت و مواد مختلف بررسی کند.