Сфера применения технологии трёхмерной печати расширяется с каждым днём, и, конечно же, исследования в этой сфере очень часто направлены на решение тех или иных медицинских проблем.
В частности, одним из последних достижений в отрасли медицинской диагностики, за которым проглядывается весьма светлое будущее, стала съедобная электроника, изготавливаемая специальным 3Д-принтером по технологии Jell-O. Своим появлением новинка обязана амбициозному австралийскому учёному Марку хетту Панхуису, уже не первый год трудящемуся на поприще создания разного рода электронных устройств и датчиков, для производства которых используются пищевые материалы вроде желатина и ему подобных. «Съев не одну собаку» на этой увлекательной и полезной ниве, австралиец наконец изобрёл нечто действительно съедобное и полезное, и помог ему в этом блистательный 3D-принтер.
Суть изобретения
По заявлению самого автора изобретения — профессора химии из University of Wollongong, его разработка, должным образом усовершенствованная и реализованная на практике, в будущем даст возможность заметно упростить самые разные диагностические мероприятия, сделав их более комфортными. Людям больше не придётся испытывать неприятные ощущения, ведь медицинское диагностическое устройство можно будет в прямом смысле этого слова проглотить!
После проникновения в организм, такое электронное устройство сделает внутри человека все свои дела, после чего будет растворено без следа, поглощено организмом и выведено из него естественным путем.
Никакого вреда или дискомфорта пациенту при этом причинено не будет.
Группа Панхуиса давно занимается разработкой всевозможных материалов-гидрогелей, в основе которых лежат широко распространённые съедобные субстанции. Вместе с этим, учёные ведут активную работу и над созданием датчиков и электронных компонентов, для производства которых используются те же самые материалы. Оставалось лишь «научить» работать с ними какой-нибудь 3D-принтер, и наконец эта последняя преграда была преодолена.
Главными недостатками любого из доселе существующих гидрогелей являлись их пластичность и непрочность, однако учёные сообразили, что если использовать для производства такого материала два разных полимера, которые создают не только поперечные, но и продольные молекулярные связи, то такой подход может сделать гидрогель гораздо устойчивей. Это, в свою очередь, даст ему возможность сохранять исходную форму на протяжении довольно длительного периода времени. В качестве одного из таких связующих полимеров исследователями был выбран генипин (genipin), используемый как противовоспалительное средство и добываемый из плодов растения гардении. Вторым ингредиентом стал желатин — широко известный сгуститель, применяемый в кондитерских и других целях. А чтобы увеличить количество межмолекулярных связей в состав гидрогеля примешивают соли, в частности, и обычную повареную.
Особенности процесса изготовления
Поскольку гидрогели на порядка 97,5 процентов состоят из воды, они уже сами по себе наделены превосходной токопроводимостью. Тем не менее, в рамках их объема можно без особых трудностей создать каналы с ещё более высокой электропроводимостью — для этого достаточно добавить в состав определённые соли, насыщенные ионами натрия. Как же реализовать всё это в рамках процесса трёхмерной печати?
Для начала все исходные компоненты будущего гидрогеля, пребывающие в нагретом жидком состоянии, помещают в специальные резервуары — эдакие аналоги картриджей для 3Д-принтера. После того как принтер начинает печать трёхмерного объекта, составы этих компонентов смешиваются, после чего полимеризуются и отправляются в тёмное прохладное место дальнейшего хранения.
В отличие от технологии Jell-O, печать на лазерном принтере осуществляется тонером, который, как правило, заканчивается. Для поддержания работоспособности принтера, наша компания предлагает заправку картриджа brother 1512r. Для оной, используется качественный совместимый тонер японского производства. На все работы предоставляется гарантия. Осуществляется выезд к клиенту. Обращайтесь!
Существующие проблемы, которые предстоит решить
Итак, используя трёхмерную печать в совокупности с описанными материалами и электронными устройствами, уже сегодня можно создавать датчики, электронные схемы и компоненты самого разного уровня сложности.
Однако, пока что не всё так радужно — главной проблемой на сегодняшний день является отсутствие эффективного механизма считывания собранной этими съедобными «диагностами» информации.
Тем не менее, исследователи и не думают унывать, ведь их программа уже профинансирована на семь лет вперёд, а за это время эту и другие проблемы можно будет успешно устранить.
