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| Impresión artística del sistema de hologramas acústicos que produce una forma de paloma en 3D a partir de partículas en suspensión. Créditos: MPI de Investigación Médica, Universidad de Heidelberg/ Kai Melde |
Científicos han creado "hologramas acústicos" que pueden ensamblar materia en objetos 3D utilizando sólo el sonido. La técnica funciona con varios tipos de partículas e incluso células vivas, lo que permite un nuevo tipo de impresión 3D rápida y sin contacto.
El sonido existe como ondas de presión que se mueven a través de un medio, como el aire o el agua. Esas ondas pueden ejercer presión sobre las superficies que golpean, aunque esa fuerza es tan diminuta que normalmente sólo la notamos en nuestros tímpanos. Pero los científicos han estado experimentando con la manipulación de ultrasonidos de alta frecuencia para hacer levitar objetos pequeños, crear paisajes sonoros complejos o añadir una sensación táctil a hologramas visibles.
Para el nuevo estudio, científicos del Max Planck y la Universidad de Heidelberg investigaron un nuevo uso de los ultrasonidos: mover pequeños bloques de construcción de forma precisa para ensamblar objetos en 3D. Utilizaron placas impresas en 3D especialmente diseñadas para producir un campo sonoro determinado. Combinando varias de estas placas con diseños diferentes se puede crear un holograma acústico con una forma 3D específica.
Funciona como una especie de molde invisible: cuando este holograma ultrasónico se aplica a partículas suspendidas en líquido, las ondas de presión se aplican con distinta intensidad en distintas zonas, hasta que las partículas se unen en la forma 3D precisa deseada. En las pruebas, el equipo fue capaz de crear formas como una paloma, una figura en 8 y una hélice, utilizando materiales como perlas de vidrio, hidrogel e incluso células biológicas.
La técnica tiene varias ventajas potenciales. Puede ser más rápida y eficiente, ya que funciona en un solo paso, en lugar de la impresión 3D convencional que construye un objeto capa por capa. Además, como no es necesario tocar físicamente las partículas, es más suave con las células biológicas, lo que podría hacerla perfecta para crear tejidos y órganos.
"Esto puede ser muy útil para la bioimpresión", afirma Peer Fischer, autor del estudio. "Las células que se utilizan son especialmente sensibles al entorno durante el proceso".
El equipo afirma que en futuros trabajos se podrían explorar formas de mejorar la técnica, como utilizar más placas de hologramas, frecuencias más altas de ultrasonidos y materiales diferentes.
Fuentes, créditos y referencias:
Creditos a New Atlas