Когда инженерам не удалось сделать сопла 3D-принтера достаточно узкими для своих нужд, они обратились к природе и обнаружили, что хоботок самки комара обладает именно теми свойствами, которые им были нужны.
Хоботок комара, приспособленный в качестве насадки для 3D-принтера Чанхун Цао и др. 2025
Отрезанный хоботок комара можно превратить в чрезвычайно тонкую насадку для 3D-печати, и это может помочь в создании замещающих тканей и органов для трансплантации.
Чанхун Цао из Университета Макгилла в Монреале, Канада, и его коллеги разработали технологию, которую они называют 3D-некропечатью, поскольку им не удалось найти достаточно тонкие сопла для производства очень тонких структур. Самое узкое из доступных на рынке сопел имело внутренний диаметр 35 микрометров и стоило целых 60 фунтов стерлингов (80 долларов США).
Реклама
Они экспериментировали с такими методами, как вытягивание стекла, но обнаружили, что такие насадки слишком дороги и хрупки.
«Это заставило нас задуматься, есть ли альтернатива, — говорит Цао. — Если Мать-природа может дать нам всё необходимое по доступной цене, зачем производить это самим?»
Исследователи поручили аспиранту Джастину Пуме найти естественный орган, способный справиться с этой задачей, рассмотрев всё: от жала скорпиона до клыков змеи. В итоге они обнаружили, что хоботок комара, в частности, более жёсткий, обнаруженный у самок египетского комара (Aedes aegypti), позволяет им печатать структуры толщиной до 20 микрометров.
По словам Цао, опытный рабочий может изготавливать шесть насадок в час из ротовых частей комаров по цене менее доллара за штуку, что позволяет легко масштабировать процесс. Натуральные насадки можно установить на существующие 3D-принтеры, и они относительно долговечны, учитывая их биологическое происхождение: через две недели около 30% из них начинают выходить из строя, но их можно хранить в замороженном виде до года.
Группа протестировала технологию с использованием биочернил Pluronic F-127, которые могут создавать каркасы для биологических тканей, включая кровеносные сосуды, — потенциальный метод создания замещающих органов.
Было несколько других примеров использования частей мелких существ в машинах, включая антенну мотылька, используемую в дроне, ищущем запахи, и мертвых пауков, используемых в качестве механических захватов.
Кристиан Гриффитс из Университета Суонси (Великобритания) говорит, что эта работа является еще одним примером того, как инженеры-люди пытаются сравниться с инструментами, созданными природой.
«У комаров есть пара миллионов лет эволюции, и мы пытаемся их догнать, — говорит он. — Думаю, в этом они, возможно, имеют преимущество перед нами».
Научные достижения DOI: 10.1126/sciadv.adw9953
Источник: www.newscientist.com
