اخبار و مقالات پرینتر سه بعدی – ساخت افزودنی همه چیز درباره پرینت سه بعدی
پرینت سه بعدی SLAM برای ساخت بیومتریال‌های نرم توسط دانشگاه بیرمنگام انگلستان معرفی شد. این روش مخفف Suspended Layer Additive Manufacturing است.
محققانی از دانشگاه بیمرنگام در انگلستان در حال توسعه‌ی یک متد پرینت سه بعدی برای متریال‌های نرم هستند. این فرآیند که ساخت افزودنی لایه‌ی معلق (Suspended Layer Additive Manufacturing یا SLAM) نام گرفته، برای بیومتریال‌هایی مانند انواع ژل و کولاژن مورد استفاده است و در زمینه‌هایی مانند تولید ایمپلنت‌های مصنوعی برای بخش پزشکی کاربرد دارد.
پرینت سه بعدی متریال‌های نرم با چندین چالش مواجه است و اکثر آنها با مبحث جاذبه سر و کار دارند. به این صورت که وقتی این مواد داخل یک ساختار پرینت می‌شوند، متریال‌های نرم تمایل به تسلیم شدن در برابر جاذبه را دارند و یا خم می‌شوند و یا کاملاً شکل خود را از دست می‌دهند. جستجو برای یافتن راهکارها به نتایج غیرمنتظره‌ای رسید، مانند پرینت سه بعدی در فضا برای محیط‌های عاری از جاذبه. با این حال، محققان پتانسیل پرینت متریال نرم داخل محفظه(vat) از متریال چگال‌تر را مورد بررسی قرار دادند تا از آن به عنوان ساپورت در هنگام عملیات پرینت بهره ببرند.
این راه و روش، اصل متد SLAM است که از یک هیدروژل با پایه‌ی پلیمری به عنوان بنیان بهره می‌برد که ذرات بیومتریال قابل تزریق بوده و در اشکال و ساختارهای متنوع، ساختنی می‌باشد. متریال هیدروژل به لطف تیم دانشگاه بیرمنگام در نوع خود پیشگام است و ویژگی اصلی آن این است که توانایی یکپارچه‌سازی ذرات برای ساخت ژل خود-ترمیم را دارد.
در قیاس با دیگر رویکردهای مشابه – شامل روش توکاری برگشت‌پذیر هیدروژل‌های تعلیق شده (Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels یا FRESH) – که از ژل‌های رشته رشته شده برای تشکیل یک حمام دوغابی بهره می‌برد، هیدروژل SLAM ریسک کمتری برای اعوجاج ناشی از اصطکاک از خود بروز می‌دهد.
پروفسور لیام گروور که این تحقیق را رهبری کرد، توضیح می‌دهد:
هیدروژلی که ما طراحی کردیم واقعاً خواص تحسین برانگیزی دارد که به ما امکان پرینت متریال‌های نرم با دقتی بسیار خوب می‌دهد. این ماده پتانسیل بسیار بالایی برای جایگزین‌سازی بیومتریال‌ها مانند دریچه‌های قلب یا رگ‌های خونی، یا برای تولید افزونه‌های زیست-سازگار(biocompatible) که قابل استفاده برای درمان آسیب استخوان و غصروف است، دارد.
در یک مطالعه‌ی جدید منتشرشده در ژورنال Advanced Functional Materials، تیم تحقیقی از مدرسه‌ی مهندسی شیمی نشان داده چطور متد پرینت سه بعدی SLAM آنها را قادر به برش یا پیچش ذرات در بنیان هیدروژل کرد که منجر به جداشدن آنها در عین داشتن اتصال شد. محققان می‌گویند این تعامل منتج به پدیدار شدن اثر خود-درمانی می‌شود که به ژل امکان ساپورت متریال نرم پرینت شده بدون نشت یا خم شدن می‌دهد.
در این مطالعه آورده شده:
در هنگام اکستروژن یک زیست جوهر(bioink) در ماتریکس ژل-مایع، زیست جوهر ریخته شده بصورت حالت مایع خود معلق می‌شود و ریختن ساختار پرینت شده به دلیل وجود ژلاتین جلوگیری می‌شود. این رویکرد یکپارچگی بسیار خوب لایه‌ای را ممکن می‌کند چرا که هیچ ژلاتینی در طی فرایند پرینت درگیر نشد. بدین ترتیب تولید سازه‌هایی از دو یا چند متریال مختلف که خواص مکانیکی و فیزیوشیمی متفاوت دارند، ممکن شد. در نتیجه، ساخت یک قطعه پرینت شده با رفتار فیزیکی متمایز و بی‌نظیر قابل انجام است.
گفته شده تکنیک SLAM دو یا چند متریال را در یک پرینت نیز می‌تواند وفق دهد، بدین ترتیب چندین فرصت برای پرینت پیچیده‌ی بافت‌های نرم یا خدمات انتشار دارو با نرخ‌های متنوع گسترش در بدن، ایجاد می‌شود.
