تمكن العلماء في جامعة هايدلبرغ من إتاحة فرص جديدة في مجالات مثل الروبوتات الدقيقة أو الطب الحيوي باستخدام التصنيع الإضافي.
ونتيجة لذلك تم إنتاج هياكل مجهرية مطبوعة بطريقة ثلاثية الأبعاد.
هذه الهياكل مصنوعة من مواد متطورة تعرف باسم “البوليمر الذكي”، والذي يمكن تعديل حجمه وخصائصه الميكانيكية بدقة وعند الطلب.
تعقيبًا على هذا الأمر قالت الدكتورة “إيفا بلاسكو”؛ رئيسة المجموعة في معهد الكيمياء العضوية ومعهد هندسة النظم الجزيئية والمواد المتقدمة بجامعة هايدلبرغ:
“إن تصنيع هذه المواد يمكن تكييف خواصها الميكانيكية عند الطلب لاستخدامها في العديد من التطبيقات”.
– مزايا استخدام البوليمر الذكي
يعد البوليمر الذكي، وهو مادة ذكية يمكنها استعادة شكلها الأصلي من حالة مشوهة كرد فعل لمحفزات خارجية مثل درجة الحرارة، مثالًا معروفًا للمواد المستخدمة في الطباعة رباعية الأبعاد.
وقد عرض الفريق مؤخرًا أحد الأمثلة الأولى لبوليمر ذاكرة الشكل المطبوع بطريقة ثلاثية الأبعاد على المستوى المجهري تحت إشراف البروفيسور “بلاسكو”.
وابتكر الباحثون مادة ذاكرة ذات شكل جديد يمكن طباعتها بطريقة ثلاثية الأبعاد بدقة عالية على المستويين الكلي والجزئي.
وقد تم ذلك بالتعاون مع مجموعة عمل مكونة من: عالم الفيزياء الحيوية البروفيسور “يواكيم سباتز”؛ الباحث في روبيرتو كارولا ومدير معهد ماكس بلانك للأبحاث الطبية.
وهي تحتوي على هياكل دقيقة على شكل صندوق مع أغطية قابلة لإعادة الفتح تغلق كرد فعل للحرارة.
علاوة على ذلك تُظهر هذه الهياكل الصغيرة خصائص ذاكرة غير عادية في درجات حرارة منخفضة، وهو أمر مثير للاهتمام للغاية بالنسبة للتطبيقات الحيوية.
وبالإضافة إلى ذلك استخدم الباحثون مواد تكيفية لإنشاء كائنات مجهرية ثلاثية الأبعاد، مثل:
- الأبراص.
- الأخطبوطات.
- عباد الشمس.
وبعد عملية الطباعة تسمح هذه الروابط الديناميكية للهياكل المعقدة والميكرومترية بأن تنمو ثمانية أضعاف في غضون ساعات وتتصلب.
أخيرًا يذكر أن هذه الدراسة تمت بمشاركة كل من:
- باحثين من معهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT) المتخصصين في المواد.
- عالم الفيزياء الحيوية البروفيسور “يواكيم سباتز”؛ الباحث في روبيرتو كارولا ومدير معهد ماكس بلانك للبحوث الطبية.
والجدير بالذكر أيضًا أنه قد تم تمويل الدراسة من قِبل:
- مؤسسة Carl Zeiss.
- مؤسسة الأبحاث الألمانية.
اقرأ أيضًا:
تعديل بسيط في تصميم الخلايا الشمسية يجعلها أكثر كفاءة.. تفاصيل