Stampa 3D e forza magnetica possono cambiare i disposivi biomedici

Al MIT, Massachusetts Institute of Technology, il professor Xuanhe Zhao ha progettato strutture stampate in 3D in grado di trasformare la loro forma grazie all'intervento di una forza magnetica.

Si parla di strutture magnetiche stampate in 3D che possono rotolare, saltare e brandire un oggetto.

Come dice una nota del MIT, possono comportarsi come burattini senza fili. Si profila, insomma, una nuova tecnica di stampa 3D che potrebbe essere utilizzata per sviluppare dispositivi biomedici controllati a distanza.

Il team di ricercatori di Xuanhe Zhao, Professor al Department of Mechanical Engineering e al Department of Civil and Environmental Engineering del MIT, ha creato oggetti applicando un elettromagnete all'ugello di una stampante 3D, e facendo oscillare le particelle magnetiche nell'inchiostro di stampa in un unico orientamento mentre viene l'oggetto viene stampato.

Questo metodo consente agli ingegneri di controllare l'orientamento delle particelle magnetiche durante la stampa di sezioni di una struttura, semplicemente invertendo la direzione dell'elettromagnete.

Gli oggetti manipolati magneticamente sono stati stampati in 3D utilizzando un particolare tipo di inchiostro, sviluppato sempre dai ricercatori del MIT, che è stato infuso con minuscole particelle magnetiche.

Tra gli oggetti stampati con questo metodo c'è un ragno, che è in grado di strisciare, rotolare, saltare e scattare e avvolgersi attorno a una sfera.

Controllando l'orientamento magnetico delle singole sezioni nella struttura i ricercatori possono produrre dispositivi in grado di spostarsi a comando.

Nuovi dispositivi biomedicali

I ricercatori sperano che questa nuova tecnica di stampa possa presto essere utilizzata per sviluppare dispositivi biomedici controllabili a distanza.

Come ha spiegato Zhao in un comunicato ufficiale, si potrebbe mettere una struttura attorno a un vaso sanguigno per controllare il pompaggio di sangue, o usare un magnete per guidare un dispositivo attraverso il tratto gastrointestinale per prelevare immagini, estrarre campioni di tessuto, o consegnare determinati farmaci in un posizione specifica.

Le strutture attivate magneticamente sono un esempio di dispositivi azionati discretamente, in quanto formati da materiali morbidi e modellabili, progettati per cambiare forma o muoversi con diversi metodi meccanici.

Sono simili a idrogel che si gonfiano con un cambiamento di temperatura o pH, o polimeri a memoria di forma ed elastomeri a cristalli liquidi, che si deformano in reazione a stimoli come il calore o la luce.

Tuttavia, gli idrogel, i polimeri a memoria di forma e gli elastomeri a cristalli liquidi hanno tassi di risposta lenti e cambiano forma nel corso di minuti o ore.

Le strutture magnetiche potrebbero quindi essere paragonate a dispositivi pneumatici e idraulici, che vengono attivati ​​quando vengono pompati aria o acqua, tuttavia questi richiedono tubi che li collegano alle pompe, rendendoli inefficienti per applicazioni controllate a distanza.

 

 

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