ساختمان‌سازی با استخوان‌های مصنوعی

[unstoppable 5,989]

 

 

محققان موسسه تکنولوژی ماساچوست (MIT) با الهام از استخوان انسان، کامپوزیتی با فناوری بالا را توسعه داده‌اند که در مدت چند ساعت با کمک چاپگر سه بعدی تولید می‌شود. ماده جدید از دوام، تراکم کم و ترکیبات سازگار با محیط زیست برخوردار است و استحکام بالای آن از یک ساختار استخوان مانند نشأت می‌گیرد.

استخوان واقعی دارای یک ساختار پیچیده دارای دو بلوک سازنده اصلی پروتئین کلاژن و مواد معدنی هیدروکسی آپاتیت است.

ماده جدید این الگوی پیچیده را که در استخوان با کمک واکنش های الکتروشیمیایی ایجاد می‌شوند، تکرار می‌کند؛ تکثیر چنین واکنش‌هایی در آزمایشگاه بسیار دشوار است، اما با استفاده از یک چاپگر سه بعدی محققان موفق به تکرار ساختار مقاوم در برابر شکنندگی شده‌اند.

در زیر میکروسکوپ، ماده مصنوعی تولید شده شبیه یک دیوار آجری به نظر می رسد؛ یک پلیمر نرم سیاه رنگ، کار کلاژن را شبیه سازی می کند و پلیمر سخت آبی رنگ به شکل آجر مانند هیدروکسی آپاتیت عمل می کند.

مقاومت ماده معدنی استخوانی چاپ سه بعدی در برابر شکستگی 22 برابر بیشتر از سایر کامپوزیت‌های آزمایشگاهی است.

محققان معتقدند، فرآیند چاپ سه بعدی متاموادهای فوق قوی کاملا امکانپذیر و مقرون به صرفه‌تر از روش‌های سنتی ساخت هستند و این مواد بهینه‌سازی شده در آینده می‌توانند برای ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار بگیرند؛ در این شرایط مهندسان دیگر محدود به الگوهای طبیعی نبوده و می‌توانند طرح‌های جدید با کارآیی بهتر ارائه دهند.

منبع : مجله بسپار