Crean un nuevo método de impresión 3D que usa ultrasonidos y hologramas para imprimir tejido vivo
A día de hoy existen diferentes tecnologías de impresión 3D, y algunas son increíblemente futuristas, pero la idea de convertir un holograma en un objeto real usando solo pulsos de ultrasonidos ya entra directamente en territorio Star Trek. Sin embargo, eso es precisamente lo que ha hecho un equipo de científicos alemanes.
Un nuevo estudio publicado en la revista Science Advances detalla la nueva técnica, que ha sido desarrollada por investigadores del Instituto Max Planck de Investigaciones médicas y la Universidad de Heidelberg. Kai Melde y su equipo estaban explorando el concepto de lo que ellos llaman Impresión 3D sin contacto” (“Touchless 3D Printing”). Las técnicas de impresión tradicional implican procesar un material (sea en filamento, líquido o polvo), a menudo cambiando sus propiedades físicas mediante calor o luz, para poder darle forma.
Pero Melde y sus colegas están enfocados en el área médica y lo que buscaban raz una forma de poder dar forma tejido vivo, por eso la importancia de no usar métodos invasivos o físicos para imprimirlo. En su lugar comenzaron a experimentar con sonido. Las ondas sónicas son perfectamente capaces de afectar a la materia y moverla si se aplican en la frecuencia correcta. El momento de gracia llegó cuando se dieron cuenta de que podían emitir hologramas mediante ultrasonidos. La presión acústica de estos hologramas sónicos permite mover y ensamblar diferentes materiales orgánicos con una forma determinada que a su vez pueden formar objetos tridimensionales.
De esta manera, los investigadores lograron ensamblar pequeñas microesferas de gel de silicio en formas complejas, y hasta grupos de células biológicas que reposaban flotando en una placa de Petri con un líquido con nutrientes para mantenerlas vivas. La técnica es, literalmente, como la impresión 3D con resina, pero usando sonido en lugar de luz, y un líquido con una suspensión celular en lugar de resina fotosensible. De hecho, ni siquiera necesita trabajar por capas como la impresión 3D tradicional. El holograma de ultrasonidos genera la “pieza” de una sola vez.
En el lado negativo, los algoritmos que se necesitan para generar el holograma de ultrasonidos requieren de una considerable capacidad de computación, pero nada que esté fuera del alcance de los sistemas actuales.
La máquina que Melde y sus colegas han desarrollado permite imprimir objetos relativamente pequeños (aproximadamente 20mm de largo por 10 de diámetro), pero el sistema es escalable y, de hecho, ese tamaño ya podría tener aplicaciones médicas en microcirugía. “Los ultrasonidos son delicados con las células y no son tóxicos”, recalca Melde en declaraciones emitidas a FastCo. “El ensamblaje remoto sin contacto mantiene el medio estéril y a las células contentas”.
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