本文章轉(zhuǎn)載于：中國科學(xué)報(bào)，作者：趙利利
近日，哈佛大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種新型聲波打印技術(shù)：利用聲波產(chǎn)生的力精確控制用于打印的液滴，讓噴墨式打印不再受材料限制，而且適用的打印材料范圍前所未有的廣泛。
這項(xiàng)技術(shù)在新型生物制藥、化妝品和食品制造行業(yè)有很大的應(yīng)用潛力，也將給光學(xué)材料和導(dǎo)電材料領(lǐng)域的發(fā)展帶來新的可能性。
哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的生物工程學(xué)教授詹妮弗·萊維斯說：“我們發(fā)明的這種聲波打印技術(shù)，利用了聲波產(chǎn)生的力，能按照需求打印任意的材料。”
眾所周知，由于重力作用，所有的液滴都會(huì)往下滴——不管是沿著水龍頭快速滴下的水，還是數(shù)年才會(huì)落下一滴的瀝青。然而，如果打印時(shí)僅有重力的作用，液滴的尺寸就會(huì)很大，并且液滴的滴落速率很難控制。在著名的瀝青滴漏實(shí)驗(yàn)中，每十年才會(huì)有一滴瀝青滴落，科學(xué)家據(jù)此估測(cè)瀝青的黏度大約是水的 2000 億倍。
為了增強(qiáng)打印時(shí)形成液滴的能力，研究人員將目光轉(zhuǎn)向了聲波。聲波是一種壓力波，研究者通常利用這種壓力波來對(duì)抗重力作用，就像是聲懸浮中的原理。現(xiàn)在，研究者反過來利用這種聲波壓力來輔助重力作用，從而發(fā)明了這種新型打印技術(shù)：聲波打印。
研究者使用了空氣超聲波，這一技術(shù)基本不受材料影響，所以即使是液態(tài)金屬也能很容易打印出來。
為了驗(yàn)證該技術(shù)的性能，研究人員測(cè)試了各種各樣的材料，從高黏度的蜂蜜到生物工程常用的干細(xì)胞生物墨水、生物聚合物等，此外還有光學(xué)樹脂甚至是液態(tài)金屬等。值得注意的是，聲波并不會(huì)通過液滴而傳播，因此即使是易損的生物載體，如活細(xì)胞或蛋白質(zhì)大分子等，這種方法也是安全有效的。