Pesquisadores criam impressão 3D ativadas por ondas sonoras

Nova tecnologia viabiliza impressão de objetos dentro do corpo humano

Pesquisadores criam impressão 3D ativadas por ondas sonoras
Créditos: Pexel/ Daniel Smyth

Impressoras 3D deixou ser algo incomum e hoje é utilizada nos mais variados campos, inclusive no campo da medicina. Há casos de mandíbulas e até ossos sendo impressos a base de polímeros ou determinados metais, mas o que todos esses procedimentos têm em comum é a dependência de luz ou calor para gerar energia para essas impressoras, pelo menos até agora.

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Uma terceira fonte foi descoberta, o que nos leva ao artigo publicado recentemente na Nature Communications. Onde pesquisadores da Universidade Concórdia, Canadá, criaram uma nova tecnologia que usa de ondas sonoras para a criação direta de energia para a impressão de objetos tridimensionais chamada de Direct Sound Printing (DSP), em uma tradução literal: Impressão direta de som.

Os pesquisadores explicam que ao se usar ondas de ultrassom focadas, é possível criar reações químicas em minúsculas bolhas suspensas, o que causaria uma reação sonoquímica dentro da solução de polímero liquida.

 “Descobrimos que, se usarmos certo tipo de ultrassom com certa frequência e potência, podemos criar regiões quimicamente reativas muito locais e muito focadas”, diz Habibi. "Basicamente, as bolhas podem ser usadas como reatores para conduzir reações químicas para transformar resina líquida em sólidos ou semissólidos." disse Mohsen Habibi, pesquisador associado do Optical-Bio Microsystems Lab da Concordia, e o principal autor do artigo.

Como reage o polímero ao som

Quando aplicado essas ondas de ultrassom dentro dessas bolhas, as oscilações ocasionadas pelas reações químicas são tão intensas, que mesmo durando apenas picosegundos, alcançam uma temperatura de 15.000 Kelvins e com a pressão ultrapassando 1.000 bares, mas não afeta o material em seu torno devido ao tempo extremamente curto, exceto o chamado vóxel, o equivalente 3D de um pixel.

Para a realização dos testes, os pesquisadores utilizaram de um polímero chamado polidimetilsiloxano (PDMS) e um transdutor, dispositivo que converte energia, para gerar um campo ultrassônico. 

O processo todo nessa impressora funciona do seguinte modo, assim que é gerado o campo ultrassónico:

 “Ele passa pela casca do material de construção e solidifica a resina líquida alvo e a deposita em uma plataforma ou outro objeto previamente solidificado. O transdutor se move ao longo de um caminho predeterminado, eventualmente criando o produto desejado pixel por pixel. Os parâmetros da microestrutura podem ser manipulados ajustando-se a duração da frequência da onda de ultrassom e a viscosidade do material utilizado.”.

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A versatilidade de uma impressora a som

Os pesquisadores acreditam que a versatilidade do uso dessa tecnologia seja interessante para a indústria que depende de equipamentos delicados e específicos. 

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Uma vez que, por se tratar de som, ele pode transpassar estruturas e causar reação apenas no polímero alvo. Os pesquisadores também apontam que no caso do polidimetilsiloxano (PDMS), ele é regularmente usado em ambientes controlados pelos fabricantes, o que viabilizaria a ideia de que no futuro, ele poderia ser utilizado em procedimentos médicos para possíveis impressões remota dentro do corpo humano.

"Provamos que podemos imprimir vários materiais, incluindo polímeros e cerâmicas", diz Packirisamy. "Vamos tentar compósitos polímero-metal em seguida e, eventualmente, queremos começar a imprimir metal usando esse método.” 

Sem sombra de dúvida ainda teremos muitas novidades por vir à medida que a impressão 3D atividade por som evoluir. Caso esteja ainda curioso, o artigo completo pode ser lido aqui.

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Via: Science Daily Fonte: Nature
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Diogo Batista

Um apaixonado por games, filmes de horror, livros e metal extremo. Começou a produzir conteúdo na internet quando tudo ainda era mato e não parou mais.

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