وقتی پشه‌ها رو چاپگر سه‌بعدی می‌کنن! راز نازل‌های فوق‌دقیق با الهام از پشه‌ها

تا حالا فکر کردی پشه‌ها جز اذیت کردن چه کاربرد دیگه‌ای می‌تونن داشته باشن؟ خب معلومه که همیشه تو ذهنمون فقط مزاحمت‌هاشون نقش بسته، اما یه تیم خفن از دانشگاه مک‌گیل (McGill) و دانشگاه درکسل (Drexel) قضیه رو یه جور دیگه دیدن! اونا با یه حرکت نوآورانه از لوله‌های تغذیه یا همون خرطوم پشه ماده که دنبالش خون می‌گرده، برای ساخت نازل چاپگر سه‌بعدی فوق دقیق استفاده کردن!

داستان اینجوریه: گروه تحقیقاتی خرطوم پشه‌ها رو که بهش proboscis می‌گن (یعنی همین لوله‌ای که باهاش خون می‌گیرن)، برداشت و اون رو تبدیل کرد به یه نازل برای چاپ سه‌بعدی که دقتش فراتر از تصور بود. این نازل‌ها می‌تونن موادی رو چاپ کنن که فقط ۲۰ میکرون ضخامت داره! فقط بدون که ۲۰ میکرون، حتی از سلول سفید خون هم کوچیکتره. یعنی واقعاً هر ریزه‌کاری باهاش شدنیه و دیگه محدودیت‌های قبلی چاپ سه‌بعدی رو پشت سر می‌ذارن.

حالا شاید بپرسی تا حالا برای این کار از چی استفاده می‌شدن؟ معمولاً نازل‌های چاپ سه‌بعدی خیلی ریز رو از شیشه یا فلز خاص می‌ساختن، که خیلی گرون و ساختنشون هم سخت بود؛ تازه کلی ضایعات تولید می‌کردن و مشکلات زیست‌محیطی هم داشتن. اما خرطوم پشه همه این دردسرها رو نداره! به خاطر ساختار طبیعی و فوق پیشرفته‌ای که داره (در طول میلیون‌ها سال تکامل)، اصلاً راحت گرفتگی پیدا نمی‌کنه و تحت فشار، خوب عمل می‌کنه. واسه همین یه گزینه عجیب اما خیلی باحال شد واسه چاپ‌های خفن.

تیم تحقیقاتی اومدن پشه‌ها رو توی آزمایشگاه و در شرایط انسانی و اخلاقی جمع‌آوری و بعد خرطوم‌هاشون رو زیر میکروسکوپ جدا کردن. بعد با کمی رزین این خرطوم رو سر یه نوک پلاستیکی معمولی سوار کردن. تبدیل شد به یه نازل زیستی که هر ماده‌ای بخوای از توش می‌تونه خارج بشه و روی سطح دقیقاً همون‌طور که طراحی می‌کنی، نقش ببنده.

بعد با این ابزار بر پایه پشه، شروع کردن به آزمایش چاپ. مثلا نقشه‌های پیچیده مثل لانه زنبوری، برگ افرا (نماد کانادا!) و اسکفولد برای قرار دادن سلول‌های زنده (اسکفولد همون داربست کوچیکیه که سلول روش رشد می‌کنه، مثلاً تو پزشکی کاربرد داره). حتی سلول‌های سرطانی و گلبول قرمز رو داخلش پرینت کردن و آسیبی هم بهشون نرسید! یعنی یه دنیای جدید برای مهندسی بافت (tissue engineering) و حتی چاپ ژل‌هایی که سلول زنده داخلشونه باز شده.

از اون جالب‌تر، اینه که چون این نازل‌های جدید کاملاً زیست‌تخریب‌پذیرن (یعنی مثل آشغالای پلاستیکی تو طبیعت نمیمونن و تجزیه می‌شن)، دوستدار محیط زیستن! پس هم مشکل ضایعات حل شد و هم می‌تونیم چیزهایی بسازیم که قبلاً فقط آرزوش رو داشتیم.

این پروژه، نتیجه همکاری جالبی بوده؛ مثلاً جاستین پوما، دانشجوی کارشناسی ارشد که قبلاً کلی رو آناتومی پشه و الهام گرفتن از طبیعت کار کرده بود، ایده اولیه رو جلو برده. بعد با همراهی بقیه اعضا، تست کردن ببینن آیا این خرطوم‌ پشه‌ها بعد هر بار چاپ خراب می‌شن یا نه؛ جالبه که تا وقتی فشار رو کنترل کنن و تمیزش کنن، کلی بار قابل استفاده‌س!

کلاً این تحقیق نشون داده وقتی بیایم اجزای طبیعت رو جایگزین ابزارای پرخرج و سخت‌ساز صنعتی کنیم، هم نوآوری میاریم و هم کارمون با محیط زیست بهتره. حتی گفتن می‌تونن با همین روش قطعات ظریف الکترونیکی مثل قطعات نیمه‌رسانا رو هم چاپ کنن.

در نهایت این مقاله جذاب توی یکی از مهم‌ترین مجله‌های علمی، Science Advances چاپ شده و نشون می‌ده که واقعاً از طبیعت چه چیزهای عجیبی می‌تونیم یاد بگیریم. کی فکرشو می‌کرد پشه‌ای که تا حالا فقط بد و بیراه بهش می‌گفتیم، یه روز ناجی صنعت چاپ سه‌بعدی بشه! زندگی واقعاً پر از سورپرایزه، نه؟

منبع: +