Los investigadores han desarrollado una forma de usar el ultrasonido para formar un objeto 3D a partir de bloques de construcción más pequeños en un solo paso.
La nanotecnología se considera nuestra clave para manipular la materia a nivel atómico para diversos fines tecnológicos. Hasta ahora, la nanotecnología nos ha permitido en diversos campos médicos, industriales, arquitectónicos, químicos y diversos de innovación científica. Pero la aplicación y nuestra imaginación parece no tener fin.
Científicos del Instituto Max Planck de Investigación Médica y el Instituto de Ingeniería de Sistemas Moleculares e Investigación de Materiales Aplicados de la Universidad de Heidelberg han desarrollado una nueva tecnología para ensamblar materia en 3D. Su concepto utiliza múltiples hologramas acústicos para crear campos de presión que pueden usarse para imprimir partículas sólidas, perlas de gel e incluso células biológicas.
La impresión 3D tradicional puede ser un proceso lento, construyendo objetos línea por línea o capa por capa. Investigadores en Heidelberg y Tübingen ahora están mostrando cómo se puede formar un objeto 3D a partir de bloques de construcción más pequeños en un solo paso. Las ondas sonoras ejercen fuerzas sobre la materia, un hecho bien conocido por cualquier asistente a un concierto que haya experimentado las ondas de presión de un altavoz. Usando ultrasonido de alta frecuencia, que es inaudible para el oído humano, las longitudes de onda submilimétricas se pueden cambiar al rango microscópico, que el investigador usa para manipular bloques de construcción muy pequeños, como las células biológicas.
En su nuevo estudio, los investigadores capturaron partículas y células que flotaban libremente en el agua y las ensamblaron en formas tridimensionales. Además, el nuevo método funciona con una variedad de materiales, incluidas perlas de vidrio o hidrogel y células biológicas. La ventaja del ultrasonido es que es lo suficientemente suave para usarse en células biológicas y puede penetrar profundamente en el tejido. De esta manera, se puede usar para manipular y empujar células de forma remota sin dañarlas.
Los investigadores creen que su tecnología es una plataforma prometedora para formar cultivos celulares y tejidos en 3D.
Referencia: Kai Melde et al., Los campos de sonido holográficos compactos permiten un montaje rápido de materia en un solo paso en 3D, avances científicos (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adf6182
