Ученые создали новый способ 3D-печати сложных взаимосвязанных структур частей человека
По мнению создателей метода, он может пригодиться для создания реалистичных моделей частей тела, на которых студенты-медики будут отрабатывать хирургические навыки, а также для разработки новых видов средств индивидуальной защиты.
Источник: University of Texas at Austin. Используя недорогой 3D-принтер и метод CRAFT, исследователи создали модель кисти человека из одного исходного материала (feedstock), но с различными «областями» внутри, которые имитируют твердость или гибкость кожи, связок, сухожилий и костей.
МОСКВА, 31 января /Новости науки/. Ученые создали новый способ 3D-печати сложных взаимосвязанных структур частей человека, от костей до связок и мышц, использовав при этом обычные, широкодоступные материалы и недорогие 3D-принтеры. Статью с описанием метода печати его авторы опубликовали в Science.
По мнению создателей метода, он может пригодиться для создания реалистичных моделей частей тела, на которых студенты-медики будут отрабатывать хирургические навыки, а также для разработки новых видов средств индивидуальной защиты.
Новый метод 3D-печати получил называние Crystallinity Regulation in Additive Fabrication of Thermoplastics (CRAFT). Ученые использовали коммерческий принтер, который с помощью различных световых шаблонов преобразовали широко распространенную жидкую смолу — циклооктен — в твердый пластиковый объект.
Процесс включает проецирование серии изображений в оттенках серого на платформу, которая движется вверх-вниз в жидкости, постепенно «выращивая» изделие из последовательности микроскопически тонких двумерных слоев полимерного материала.
«Одна из потенциальных областей применения метода — создание моделей человеческого тела для обучения студентов-медиков. CRAFT способен воспроизводить сложные взаимосвязанные структуры из «разных материалов» — от кости до связки и мышцы. Существующие методы печати моделей требуют дорогих струйных (inkjet) принтеров и комбинируют материалы, которые плохо сцепляются друг с другом, из-за чего на границах между ними возникают разрушения. Такие дефекты не отражают того, как ведут себя настоящие человеческие ткани. Метод CRAFT позволяет получать модели без этих недостатков», - пишут авторы метода.
Еще одно возможное применение CRAFT - печать защитных шлемов или брони, так называемых «биоинспирированных материалов», с внутренними структурами, в которых чередуются твердые и мягкие области, как это устроено в природе (например, в коре деревьев и костях). Такая архитектура помогает поглощать вибрации и удары, не разрушаясь.
По мнению создателей метода, он может пригодиться для создания реалистичных моделей частей тела, на которых студенты-медики будут отрабатывать хирургические навыки, а также для разработки новых видов средств индивидуальной защиты.
Новый метод 3D-печати получил называние Crystallinity Regulation in Additive Fabrication of Thermoplastics (CRAFT). Ученые использовали коммерческий принтер, который с помощью различных световых шаблонов преобразовали широко распространенную жидкую смолу — циклооктен — в твердый пластиковый объект.
Процесс включает проецирование серии изображений в оттенках серого на платформу, которая движется вверх-вниз в жидкости, постепенно «выращивая» изделие из последовательности микроскопически тонких двумерных слоев полимерного материала.
«Одна из потенциальных областей применения метода — создание моделей человеческого тела для обучения студентов-медиков. CRAFT способен воспроизводить сложные взаимосвязанные структуры из «разных материалов» — от кости до связки и мышцы. Существующие методы печати моделей требуют дорогих струйных (inkjet) принтеров и комбинируют материалы, которые плохо сцепляются друг с другом, из-за чего на границах между ними возникают разрушения. Такие дефекты не отражают того, как ведут себя настоящие человеческие ткани. Метод CRAFT позволяет получать модели без этих недостатков», - пишут авторы метода.
Еще одно возможное применение CRAFT - печать защитных шлемов или брони, так называемых «биоинспирированных материалов», с внутренними структурами, в которых чередуются твердые и мягкие области, как это устроено в природе (например, в коре деревьев и костях). Такая архитектура помогает поглощать вибрации и удары, не разрушаясь.
