Az anyagtudománnyal foglalkozó harvardi Jennifer Lewis mechanikus és optikai tulajdonságaik, valamint elektromos vezetőképességük miatt hasznos anyagokból nyomtat összetett formákat. Szeretné, ha a printelt tárgyak érzékelnék környezetüket, reagálnának rá.
„Forma és funkció integrálása a következő nagy durranás, aminek meg kell történnie a 3D nyomtatásban” – prognosztizál a kutató, aki tavaly már bemutatta, hogyan nyomtathatók a parányi lítium-ion elemekhez nélkülözhetetlen mikroszkopikus elektródák és egyéb alkatrészek. Egy másik projektjében műanyag tapaszra printelt érzékelőket. A tapaszokat sportolók hordhatják majd, a szenzorok agyrázkódást és más sérüléseket detektálhatnak. Legutóbb véredény-hálózattal „átszőtt” biológiai szöveteket nyomtatott. Kutatótársaival különféle sejttípusokból és a véredény-hálózatot megalapozó más anyagokból állított elő speciális „nyomtatótintákat.” Távolabbi célja gyógyszertesztekhez használható mesterséges szervek előállítása, sőt, a szervek idővel átültetésre is alkalmasak lehetnek. Előbb azonban megoldást kell találniuk egy fontos problémára: hogyan lehet érrendszert úgy létrehozni, hogy a sejtek életben maradnak?
Lewis csoportja összebarkácsolt és mikroszkóppal szerelt fel egy 3D nyomtatót. A géppel akár 1 mikrométeres szerkezetek is printelhetők. Összehasonlításként: egy emberi vörösvérsejt átmérője 10 mikrométer.
Egy másik, nagyobb nyomtatójuk több kivezető nyílással rendelkező fúvókái jóvoltából szimultán nyomtathat különféle „tintákat.” Méter nagyságú mintákat gyárthat, míg az óhajtott mikroszerkezet percek alatt elkészül.
Lewis munkáinak egyedisége abban rejlik, hogy a „tinták” tulajdonságai lehetővé teszik ugyanabban a gyártási folyamatban történő printelésüket. Mindegyik más anyag, de mindegyik nyomtatható szobahőmérsékleten. Különféle anyagtípusok különféle kihívások elé állítják a kutatókat. Például a sejteket nagyon óvatosan kell kezelni, mert a fúvókába préselve könnyen megsemmisülhetnek. Megfelelő nyomás mellett viszont megőrzik a formájukat. Lewis a fogkrémhez hasonlítja őket: ha nem nyomjuk meg eléggé a tubust, akkor nem jön ki, ha túlságosan megnyomjuk, szanaszét spriccelhet. Sejteket természetesen sokkal nagyobb elővigyázatossággal kell kezelni.
