Большинство методов изготовления чернил для 3D-принтера включают добавление различных материалов для обеспечения прочности и структуры чернил. Согласно новому исследованию, проведенному Наньянским технологическим университетом в Сингапуре (NTUS), пыльца подсолнечника помогает создавать более прочные и гибкие чернила, изготовленные более экологически чистым способом.

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Advanced Functional Materials, чернила на основе пыльцы могут устранить ключевое ограничение современных 3D-чернил: их структурную устойчивость. Многие материалы, используемые для создания современных печатных красок, могут быть слишком мягкими, что может повлиять на структурную целостность конечного печатного продукта. Многие распространенные подходы, такие как биопечать на основе экструзии, также требуют специальные добавки для обеспечения того, чтобы конечный продукт достиг желаемой структуры. Однако эти добавки по существу бесполезны после печати, что приводит к значительному количеству отходов. Чернила на основе пыльцы могут предложить новое решение.

Процесс изготовления пыльцевых чернил также является экологически чистым. Чтобы сделать чернила, исследователи пропитали частицы пыльцы щелочью, процесс сродни мыловарению, которое само по себе является экологически чистым из-за используемых материалов и ограниченного количества отходов. Затем этот продукт смешивают с гидрогелями, например, полученными из бурых морских водорослей или природного материала из человеческого организма. Продукт представляет собой чернила с большей гибкостью и структурной целостностью, чем существующие чернила, и разработан таким образом, чтобы сократить количество отходов и негативное воздействие на окружающую среду.

Исследовательская группа отметила, что их чернила на основе пыльцы могут иметь важное применение для биомедицинской печати, в дополнение к предыдущим исследованиям, в которых отмечались преимущества 3D-печати для целого ряда биомедицинских нужд, включая разработку печатных структур сложной формы. Соавтор, доцент Сон Юха, заявил, что "используя нашу 3D-печатную краску на основе пыльцы, которая является биосовместимой, гибкой и недорогой, мы можем изготовить мембраны, которые соответствуют контурам человеческой кожи и способны сгибаться без разрушения”.

В рамках своих исследований биомедицинских применений чернил команда протестировала свои чернила в исследовании, подтверждающем концепцию, создав пятислойный образец ткани, который можно было бы использовать для культивирования клеток. Команда отметила, что "Частицы микрогеля пыльцы имеют структуру полой оболочки, что означает, что они потенциально могут быть использованы для переноса лекарств, клеток или биомолекул на платформах доставки лекарств с индивидуальными 3D-структурами”.

Следующим шагом является продолжение изучения их чернил и поиск спонсоров в частном секторе, которые помогут продвинуть их работу.

Александр Буценко