Jak ze soli a hořčíku (vlevo) vytvořit kostní implantát s pravidelně strukturovanými póry (vpravo)? Výzkumníci z ETH vyvinuli metodu využívající šablonu z trojrozměrně vytištěné soli (uprostřed). Credit: Laboratory of Metal Physics and Technology / Complex Materials / ETH Zurich

Na ETH zkoušejí 3D tisk šablon ze soli

Výsledkem 3D tisku ze soli může být forma, kterou lze posléze vyplnit dalšími materiály. Jednou z oblastí použití je vytváření vysoce porézních lehkých kovových komponent.

Nicole Kleger a Simona Fehlmann z ETH v Curychu a jejich kolegové již dříve vytvořili na 3D tiskárně kostru ze soli, kterou vyplnili kapalným hořčíkem. Poté, co kov vychladl a ztvrdl, stačilo sůl prostě rozpustit ve vodě. Vznikl vysoce porézní hořčík použitelný např. jako biologicky odbouratelný kostní implantát.
V rámci nové fáze výzkumu se postup podařilo upravit tak, aby bylo možné vyrábět solné šablony s ještě složitějším tvarem a jemnějšími póry. Namísto tiskárny založené na vytlačování, která z jemné trysky tiskne tenká vlákna solné pasty ve tvaru mřížky, použili nyní výzkumníci stereolitografické zařízení a inkoust na bázi solných částic. Když se do inkoustu přimíchaly určité monomery, začal materiál reagovat navíc na světlo – po vystavení světlu došlo k polymeraci a vzniku pevné struktury. Takto vytvořená solná kostra pak opět slouží jako forma (negativní šablona), kterou lze vyplnit jiným materiálem.
Obě hlavní autorky výzkumu doufají, že technologie by se mohla dát celkem rychle uvést i do komerčního/průmyslového provozu. Za tímto účel se zakládá start-up, respektive spin-off ETH s názvem Sallea.
Jako možné využití se zmiňují právě náhrady kostí, např. v čelisti. Do hořčíkových slitin mohou migrovat kostní buňky a implantát se časem přemění na kost. Alternativou pro tento postup je brát materiál na čelistní kost pacientovi z kyčle, což už ale znamená operaci na dvou místech. Další možností je výroba lešení pro buněčné kultury ve 3D, kdy se buňky budou chovat jinak než při růstu v běžné Petriho misce. Komponenty vyráběné tímto postupem by také mohly najít uplatnění v kosmických technologiích, protože materiál lze tímto způsobem výrazně odlehčit. Výrobní proces je ovšem poměrně pomalý a neumožňuje vyrobit příliš velké série v krátkém čase, produkovaly by se tedy spíše drahé specializované předměty než zboží pro masový trh.

Nicole Kleger et al, Light‐Based Printing of Leachable Salt Molds for Facile Shaping of Complex Structures, Advanced Materials (2022). DOI: 10.1002/adma.202203878
Zdroj: ETH Zurich / TechXplore.com

Zdokonalili konverzi fotonů na vyšší energii

Sluneční světlo obsahuje vysokoenergetické ultrafialové fotony s vlnovou délkou kratší než 400 nm, které lze …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close