أخبار ar.wedoany.com، تمكن باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) من تصنيع مصفوفة من الباعثات الكهربائية الرذاذية ثلاثية المحاور باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، وأكد الفريق أن هذه الطريقة جعلت هذا النوع من الأجهزة ممكنًا لأول مرة.
تطبق الباعثات الكهربائية الرذاذية ثلاثية المحاور جهدًا عاليًا على ثلاث فوهات متحدة المركز، مع توزيع ثلاثة سوائل غير قابلة للامتزاج في وقت واحد، مما ينتج تيارًا مستمرًا من القطرات الدقيقة متعددة الطبقات. يمكن لهذه القطرات أن تتصلب لتشكل جسيمات دقيقة مركبة ذات أغلفة متعددة، وهي مناسبة لتطبيقات مثل كبسولات توصيل الأدوية بطيئة الإطلاق، وأجهزة الاستشعار الحيوي، والمواد ذاتية الإصلاح.
لم يُسجل في الأدبيات العلمية المنشورة حتى الآن إنتاج مثل هذه المصفوفات المصغرة متعددة الباعثات. فالتصنيع التقليدي في غرف الأبحاث بأشباه الموصلات لا يمكنه تحقيق الأشكال الهندسية المطلوبة على نطاق صغير بما يكفي.
قاد الفريق في MIT لويس فرناندو فيلاسكيز-غارسيا، الباحث العلمي الرئيسي في مختبر تكنولوجيا الأنظمة الدقيقة (MTL)، واستخدم عملية البلمرة الضوئية من النوع الحوضي لطباعة مصفوفة تضم 16 فوهة ضمن مساحة تبلغ حوالي سنتيمتر مربع واحد. يبلغ ارتفاع طبقة الطباعة الواحدة 25 ميكرومترًا، أي جزء صغير من عرض شعرة الإنسان. تستغرق هذه العملية أحادية الخطوة بضع ساعات فقط من البداية حتى اكتمال المصفوفة.
وقال فيلاسكيز-غارسيا: "لا يمكننا تصنيع مثل هذه الأجهزة في غرف الأبحاث بأشباه الموصلات. ما جعل هذا ممكنًا هو أنها مطبوعة بالكامل بتقنية ثلاثية الأبعاد."
تحتوي كل مصفوفة على شبكة داخلية من القنوات الدقيقة الحلزونية الشكل، والتي توزع السائل بالتساوي على جميع الفوهات الـ16، مع الحفاظ على مساحة صغيرة ومنع التداخل المتبادل بين الباعثات. اختبر الفريق عدة تصميمات لتحديد معدلات التدفق والجهود المثلى، ووجدوا أن لزوجة السائل الأوسط هي العامل الحاسم في استقرار القطرات وانتظام الطبقات.
كانت القدرة على التكرار السريع للأشكال الهندسية محورية لتقدم المشروع. وأوضح فيلاسكيز-غارسيا: "تمكنا من تحسين التصميم بنشاط لأننا استطعنا إجراء التكرارات بطريقة أكثر فعالية من حيث الوقت. هذه القدرة على التحسين الدقيق للتصميم هي ميزة رئيسية للطباعة ثلاثية الأبعاد."
نُشرت هذه الدراسة، التي شارك فيها برايان إيفان كوينتانار-أباركا من معهد مونتيري للتكنولوجيا في المكسيك كأول مؤلف، في مجلة "Virtual and Physical Prototyping". ستركز الأعمال المستقبلية على تصغير حجم الأجهزة بشكل أكبر، بالإضافة إلى دمج المواد الموصلة والعازلة في مصفوفات الباعثات.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
