گام مهم محققان چینی در استفاده از هیدروژل‌ها در دستگاه‌های چاپ ۳ بعدی

به گفته «موسسه فیزیک شیمی لانژو»(LICP) آکادمی علوم چین، محققان چینی در استفاده از هیدروژل‌هایی با کارایی بالا در دستگاه‌های کاربردی چاپ سه‌بعدی به پیشرفت بزرگی دست یافته‌اند.

کد خبر: ۵۷۸۷۱۵

تاریخ: ۱۰ بهمن ۱۴۰۱ - ۱۲:۲۵

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از چاینادیلی، محققان این مطالعه از موسسه فیزیک شیمی لانژو، استراتژی «مهندسی پیوند هیدروژنی زیست‌تقلید» را در دستگاه‌های هیدروژل فوق‌سخت ایجاد شده با فناوری چاپ سه‌بعدی اتخاذ کردند و مواد و فناوری لازم را برای مدل اندام شبیه‌سازی شده و ابزار پزشکی بیولوژیکی فراهم کردند.

زیست‌تقلید(Biomimetics) یا زیست‌همانندسازی، تقلید از الگوها، سامانه‌ها و عناصر طبیعت با هدف حل مشکلات پیچیده انسان است. در حقیقت اساس این علم مدل‌های طبیعی بیولوژیکی است که با مطالعه فیزیولوژی آنها می‌توانی سامانه‌های نوین فناورانه را طراحی کرده و ساخت. ساختارها و مواد با سازگاری مناسب در موجودات زنده در طول زمان از طریق انتخاب طبیعی تکامل یافته‌اند. علم زیست تقلید منجر به ایجاد فناوری‌های جدید با الهام از راه حل‌های زیستی در اندازه‌های کلان و نانو شده‌ است.

هیدروژل‌های معماری به طور گسترده در حوزه پزشکی زیستی، ربات‌های نرم و الکترونیک انعطاف‌پذیر استفاده می‌شوند، اما همچنان چالش‌های مهمی در دستیابی به سختی و مدل‌سازی شکل مورد نظر به طور همزمان وجود دارد. محققان با استفاده از دستگاه‌های چاپ سه‌بعدی که به‌طور مستقل توسعه یافته‌اند و با تنظیم اتصال عرضی مواد در مقیاس مولکولی، فرایند تغییر شکل کنترل‌شده هیدروژل را دریافتند.

محققان این مطالعه با استفاده از هیدروژل‌های با کارایی بالا و تکنیک چاپ سه‌بعدی، چندین دستگاه کاربردی مانند دریچه سه لختی هیدروژل، استنت‌ها و لنزهای تماسی را توسعه دادند. دریچهٔ سه‌لَختی(Tricuspid valve) دریچه‌ای است که بین دهلیز راست و بطن راست قلب قرار گرفته‌ است و شامل سه دهانه است. به‌طور طبیعی دهانه‌های این دریچه هنگام دیاستول باز است و خون از دهلیز راست وارد بطن راست می‌شود. محققان این مطالعه همچنین یک روش توسعه مواد برای هیدروژل‌های ایجاد شده توسط چاپ سه‌بعدی که کاربردی در زمینه‌های مختلف از جمله نظارت بر سلامت و ربات‌های انعطاف‌پذیر دارند، ارائه دادند.

نتایج این مطالعه در مجله « Advanced Functional Materials » منتشر شده است.