隔空打印的超聲波墨水

王玥

科學(xué)家發(fā)明了一種超聲波墨水，用來實現(xiàn)生物深層組織的3D打印。它在吸收超聲波后，能夠凝固成各種形狀和結(jié)構(gòu)的打印制品。

超聲波是一種波長極短的機(jī)械波，由于它能夠穿透比光波大百倍的深度，在醫(yī)學(xué)、工業(yè)上有很多應(yīng)用。這種能被超聲波控制的新型超聲波墨水可在生物體上兼容，這意味著，人們可以利用它在前所未有的生物組織深度中創(chuàng)建重要的結(jié)構(gòu)。

那么，超聲波墨水是如何實現(xiàn)凝固的呢？

當(dāng)超聲波墨水被輸送到目標(biāo)區(qū)域，超聲波探頭就可以將超聲波匯聚發(fā)射到墨水中，超聲波墨水便得以凝固，形成凝固前的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)多種多樣，可以很好地適應(yīng)人們的各類需求。

不僅如此，研究人員能夠針對各種用途調(diào)整超聲波墨水的配方。例如，如果想創(chuàng)建一個支架來幫助治愈骨折，就可以在墨水中添加骨礦物質(zhì)顆粒。這種靈活性使超聲波墨水可以“因地制宜”，根據(jù)不同的情況被設(shè)計得更耐用、更有針對性，甚至可以調(diào)整打印制品的顏色，使超聲波墨水的用途更加廣泛。

為了驗證這項新技術(shù)的可行性，科學(xué)家做了許多試驗。傳統(tǒng)的心臟外科手術(shù)需要通過開胸來封閉患者的左心室。研究團(tuán)隊以山羊為例，首先使用導(dǎo)管將超聲波墨水輸送到山羊心臟的左心室，隨后用超聲波探頭發(fā)射超聲波，超聲波穿過12毫米的心臟組織，最終成功凝固了墨水。結(jié)果顯示，超聲波墨水凝固產(chǎn)生的材料順利黏合在心臟組織上，并具有足夠的靈活性，可承受模仿心臟跳動的運動。

研究人員還用雞腿制作了骨缺損模型，在模型中注入超聲波墨水，并用超聲波穿過10毫米的皮膚和肌肉組織層使墨水凝固。超聲波墨水凝固產(chǎn)生的材料與骨骼無縫結(jié)合，對周圍組織沒有任何負(fù)面影響。由此可見，超聲波墨水在醫(yī)學(xué)方面具有十分廣闊的前景。

對于超聲波墨水，你還有什么想要了解的呢？

（責(zé)任編輯 / 代竹蕊? ? 美術(shù)編輯 / 韋英章）