Ученые впервые смогли создать объемные гели методом 3D-печати

Сотрудники Национального института стандартов и технологий разработали новый метод трехмерной печати гелей и других мягких материалов. Он поможет создавать крошечные медицинские устройства.

Обычный 3D-принтер создает твердые структуры, нанося слои материала — обычно пластика или резины — и накладывая их друг на друга, пока не будет создан весь объект. Создать с помощью традиционного метода гелевые структуры очень непросто — для этого нужно начала нанести слой вещества нужной формы, а затем полимеризовать его с помощью ультрафиолетового света. В результате слой за слоем формируется гель заданной формы.

Однако такой метод создания мягких объемных структур не позволяет управлять их формой на достаточно маленьком масштабе. Физики из Национального института стандартов и технологий опубликовали статью в журнале ACS Nano , в которой рассказали о новом методе 3D-печати мягких объектов из гелей или других материалов с подобными свойствами.

Вместо ультрафиолета исследователи использовали поток электронов и рентгеновское излучение. Поскольку эти типы излучения имеют более высокую энергию и более короткую длину волны, чем ультрафиолетовый и видимый свет, то их можно лучше сфокусировать и создать более детализированные объекты. Второе преимущество нового метода — отсутсвие необходимости в инициаторах, которые помогают полимеризоваться небольшим молекулам. Поток электронов или рентгеновские лучи позволяют получить гель без добавления дополнительных химических соединений.

Также исследователи решили проблему, по которой ранее этот метод 3D-печати нельзя было использовать для массового производства. Создавать описанное выше излучение можно было только в вакууме, но теперь ученые нашли способ печатать объекты в жидкостях. Новая технология позволит создать гибкие инъекционные электроды для мониторинга мозговой активности, биосенсоры для обнаружения вирусов и мягких микророботов.