• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15.02.2023, 16:32
Александра Медведева
1 217

Ученые напечатали 3D-объекты с помощью звука

❋ 4.5

Немецкие исследователи разработали новую технологию трехмерной печати. С помощью ультразвуковых волн они создали поля давления, формирующие из частиц материала готовый объект. Метод позволяет использовать для печати твердые частицы, гидрогелевые шарики и даже живые клетки, что открывает путь новым методам биоинженерии.

© Heidelberg University/ Kai Melde / Автор: Ptolemocratia Acerronius

Трехмерная печать позволяет изготавливать сложные детали из функциональных или биологических материалов. Однако обычно это медленный процесс, так как объекты создаются постепенно, слой за слоем. Теперь ученые из Института медицинских исследований Макса Планка и Гейдельбергского университета (Германия) предложили новую технологию 3D-печати, позволяющую сформировать трехмерный объект из более мелких строительных блоков всего за один шаг. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Для печати 3D объектов авторы использовали звук. Звуковые волны могут воздействовать на материю, и для манипуляции мельчайшими частицами материала ученые применяли высокочастотный ультразвук, недоступный человеческому уху.

В предыдущих исследованиях ученые разработали метод формирования высокочастотных ультразвуковых волн с помощью акустических голограмм — 3D-печатных пластин, которые предназначены для кодирования определенного звукового поля. Акустическая голограмма формируется при отражении звука от сложного рельефа поверхности пластины — точно так же, как обычные голограммы получаются при отражении света от узора на поверхности материала.

Создание 3D-объектов с помощью ультразвуковых полей/ © K. Melde et al., 2023

Ранее авторы продемонстрировали, что эти звуковые поля можно использовать для сборки материалов в двухмерные узоры. Теперь на основе этого ученые разработали и концепцию создания объемных объектов. Частицы материала плавают в воде, а под воздействием сложных, воспроизведенных с акустической голограммы ультразвуковых полей собираются в трехмерную форму. Метод позволяет работать с различными материалами, в том числе с частицами стекла, шариками из гидрогеля и даже с живыми клетками.

Ученые полагают, что их технология может стать перспективной платформой для формирования клеточных культур и тканей в объеме. Преимущество ультразвука заключается в том, что он не разрушает живые клетки и может проникать глубоко в ткани. Таким образом, его можно использовать для удаленного управления и безопасного перемещения клеток.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 июля, 08:26
Полина Меньшова

Подобрать тип физической активности, который лучше всего подходит человеку, можно исходя из особенностей его характера. Психологи из Великобритании определили, что люди с разными чертами личности получают больше удовольствия от разных видов спорта.

11 июля, 17:47
Денис Яковлев

Международная команда ученых оценила связь между длительностью физической активности, ее интенсивностью, риском смерти от всех причин и вероятностью развития сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

11 июля, 10:30
ПНИПУ

В России от деменции страдает 1,5-1,8 миллиона человек. Распространенные формы — болезнь Альцгеймера, сосудистая, алкогольная деменции и так далее. Однако существует и малоизученная разновидность — деменция Пика. Она опасна тем, что поражает пациентов в относительно раннем возрасте, до 60 лет. Но из-за сложной диагностики и схожести симптомов с другими видами деменции часто остается не выявленной. Точных данных по России нет, так как заболевание редко фиксируется. Ученые Пермского Политеха и ПГМУ имени Вагнера провели морфологическое исследование мозга пациентки с симптомами деменции и подтвердили болезнь Пика. Это первое подобное исследование за 25 лет, которое поможет в диагностике и изучении заболевания.

8 июля, 09:23
Полина Меньшова

Принято считать, что люди с развитыми когнитивными способностями отличаются высокими моральными принципами. Ученые из Великобритании решили проверить этот тезис научными методами и пришли к противоположному выводу.

9 июля, 08:26
Полина Меньшова

Подобрать тип физической активности, который лучше всего подходит человеку, можно исходя из особенностей его характера. Психологи из Великобритании определили, что люди с разными чертами личности получают больше удовольствия от разных видов спорта.

9 июля, 12:05
Редакция Naked Science

В июне 2025 года ВК покинули 1,2 миллиона авторов контента. Это резкое ускорение их бегства в сравнении с предшествующими месяцами. Одновременно число авторов на других платформах растет, в результате по этому показателю соцсеть обогнал не только Telegram, но и запрещенный Instagram*. Причиной происходящего многие наблюдатели посчитали совокупность решений менеджмента компании за последние годы.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно