Zamislite mikroskopsku podmornicu koja se kreće kroz vaše krvne sudove, isporučuje lekove ili možda obavlja operaciju. To je budućnost o kojoj je teorijski fizičar Ričard Fajnman maštao, ali inženjeri još uvek nisu savladali ni plivanje.
Za plovilo tako male veličine, tečnost u našim krvnim sudovima je poput želatina. Konstrukcija mikroplivača sličnih spermi ili bakterijama, dakle dovoljno moćnih da se kreću kroz tako gustu tečnost, pokazala se kao veliki izazov. Do sada su naučnici uspevali da naprave najjednostavnije mikroplivače, uglavnom u obliku štapića i sfera. Nedavno je napravljen značajan pomak pomoću tehnologije mikroštampanja, a tegljač Benči je dokaz.
Zašto tegljač? Ovaj javno dostupni 3D model često se koristi za testiranje i kalibraciju 3D štampača, dovodeći ih do granica mogućnosti svojim oblicima i uglovima. Nedavno su istraživači sa holandskog univerziteta Lajden smanjili Benčija na 30 mikrometara; poređenja radi, ako je širina ljudske dlake autoput sa tri trake, ovaj brodić bi mogao da vozi srednjom trakom.
Možda nećemo uskoro voziti male čamce kroz naše krvotoke, ali nije to poenta. Kreiranje ovako složene strukture dokazuje da se dvo-fotonska polimerizacija (tehnika 3D mikroštampanja) može koristiti za stvaranje zaista složenih oblika. Koristeći fotoosetljive polimere, tim je primenio ovu tehnologiju za konstruisanje složenijih mikroplivača, od kojih se neki mogu videti na slici ispod.
„Pomeranjem lasera unutar kapljice materijala možemo oblikovati predmet kako želimo,“ kaže autorka istraživanja Danijela Kraft. Benči ima gomilu sitnih detalja, uključujući nekoliko prozora i otvorenu kabinu, što je posebno nezgodno za 3D štampanje. „Na ovom primeru mogu se videti sve prednosti 3D mikroprintera“, napominju autori studije. „Sada je moguće ugraditi složene detalje u čestice, poput sfera, čamaca, svemirskih letelica ili svakidašnjih oblika poput trimera.“
Rezultati istraživanja omogućili su bolje razumevanje kretanja mikroplivača i njihove interakcije sa okolinom, a posledično i mehanizme propulzije u biološkim strukturama. Potencijal ove tehnologije je toliki da bi jednog dana mogao stvoriti mikroplivače u bilo kom željenom obliku. „Na kraju,“ kažu istraživači „tehnologija će omogućiti bolju kontrolu i dizajn sintetičkih mikroplivača, naročito u terapijskoj dijagnostici i isporuci lekova.“
(ScienceAlert-ZTP, foto: Leiden University)
