У США представили «живий» матеріал для 3D-принтерів із властивостями біологічних тканин
Дослідники з Техаського університету в Остіні створили новий матеріал для 3D-друку, який імітує одну з ключових властивостей людських тканин - здатність вибірково пропускати одні молекули та затримувати інші. Як пише Interesting Engineering, розробка може знайти застосування в медицині, робототехніці, очищенні води та навіть у відновленні цінних мінералів зі стічних вод.
Матеріал назвали JIBEs (Jammed Interconnected Bilayer Emulsions). Згідно з дослідженням, його головною перевагою є простий спосіб виготовлення. Замість складних і повільних методів дослідники використали змішування та центрифугування, щоб щільно об'єднати мільярди мікроскопічних крапель води. Між ними утворюються тонкі мембрани, які з'єднуються між собою подібно до клітин у живих тканинах. Це дозволило створювати великі тканиноподібні структури всього за кілька хвилин.
Науковці зазначають, що матеріал можна адаптувати під різні завдання. Завдяки біосумісній структурі його можна використовувати як каркас для вирощування нових тканин або навіть органів. Крім того, гнучкість і здатність реагувати на зовнішні впливи роблять його перспективною основою для створення м'яких роботів. Такі роботи можуть застосовуватися під час хірургічних операцій, пошуково-рятувальних місій або роботи в небезпечних умовах, де традиційна техніка є малоефективною.
Крім того, технологію можна адаптувати для очищення стічних вод. Під час експериментів дослідники показали, що матеріал здатний вибірково вилучати амоній, а в майбутньому його планують використовувати для відновлення літію та інших рідкісноземельних елементів, необхідних для виробництва акумуляторів.
За словами авторів, технологія стала результатом понад десяти років досліджень. Вирішальний внесок зробила аспірантка Аїда Фіка, яка запропонувала використовувати емульгування - поєднання двох олив із різною розчинністю - для формування мікрокрапель. Далі їх ущільнюють за допомогою центрифуги, утворюючи готовий матеріал.
На думку дослідників, технологію можна легко масштабувати та відтворити в більшості лабораторій, оскільки вона не потребує дорогого чи складного обладнання.