Bio-cerneală care imită țesuturile umane pentru imprimarea 3D

Cercetătorii de la Universitatea Texas A&M au dezvoltat un biomaterial care imită caracteristicile native ale țesuturilor umane cu conductivitate ridicată, cum ar fi pielea, un material numit biotină, care este esențial pentru imprimarea 3D. 

Cerneala este o nouă clasă de nanomateriale 2D numită disulfură de molibden (MOS2). Structura peliculei subțiri de MOS2 conține părți care o fac activă din punct de vedere chimic și, atunci când este combinată cu gelatină modificată, poate fi utilizată pentru a produce un hidrogel flexibil. 

Această evoluție va avea un impact major asupra imprimării 3D. Noua cerneală hidrogel este foarte biocompatibilă și conduce bine electricitatea. Împreună, acestea vor conduce la următoarea generație de dispozitive electronice purtabile și dispozitive bioelectronice implantabile, spun cercetătorii texani. 

Gândiți-vă la cerneală ca la o pastă de dinți în tub – este solidă în tub, dar atunci când este stoarsă, devine ușor lichidă. Este potrivită pentru imprimarea 3D în principal datorită nanomaterialelor care conduc electricitatea în gelatina modificată. 

Aceste dispozitive imprimate sunt extrem de elastomerice și pot fi comprimate, răsucite și îndoite fără a se rupe. În plus, acestea sunt active din punct de vedere electronic, ceea ce le face potrivite pentru monitorizarea continuă a mișcărilor umane (e-tatuaje), de exemplu, care ar putea fi exploatate în viitoarele aplicații medicale. 

Cerneala hidrogel poate fi utilizată pentru a crea circuite 3D complexe. Se știe că imprimarea 3D oferă o libertate de proiectare mult mai mare decât tehnicile de fabricație anterioare, ceea ce înseamnă că dispozitivele purtabile pot fi realizate din noul material pentru a fi personalizate și “adaptate” la caracteristicile fizice specifice ale purtătorului. De exemplu, acestea pot fi folosite pentru a realiza senzori extensibili care pot fi trași la voință, iar componentele microelectronice pot fi integrate în ele. 

Pentru a imprima cerneala, a fost dezvoltată o bioimprimantă 3D cu mai multe capete, ieftină și cu sursă deschisă. Mașina personalizată este open source și funcționează cu software gratuit. Acest context permite cercetătorilor să își construiască propriile bioimprimante 3D în funcție de propriile idei și obiective.