A nagyipar ugyan már évtizedek óta ismeri a 3D nyomtatást, a technológia szélesebb körű elterjedése csak az utóbbi időkben a kisebb és az olcsóbb eszközök elterjedésével vette kezdetét. Ugyanakkor a mostani nyomtatóktól nem szabad csodákat várni, egy-egy három dimenziós modell kinyomtatása órákat, de akár napokat is igénybe vehet. Egy csapat kutató most ezen segítene, méghozzá nem is eredmény nélkül: az általuk kifejlesztett módszerrel apró, de részletes modellt tudtak nyomtatni néhány másodperc alatt.

Jelenleg két nyomtatási eljárás ismert. Az első, amit a legtöbb, a nagyközönség számára is elérhető printer (ilyenek például a MarkerBot készülékei) használ, az az, amikor egy szórófejből fújnak olvasztott műanyagot meghatározott mintákba, majd ezzel a módszerrel szintről szintre építik fel a modellt. Ennek az eljárásnak az olcsóbb készülék az előnye, de persze nem jár kompromisszumok nélkül. Egyrészt az így előállított modell kevésbé lesz részletes, másrészt a folyamat elég lassú.

Másik eljárás a sztereolitográfia (SLA). A sztereolitográfia lényege, hogy nem olvasztott műanyagot, hanem fényérzékeny anyagot (például ultraibolya fényre keményedő műgyantát) használ a három dimenziós modellek elkészítéséhez. Az anyagot a folyamat során rétegről-rétegre formázzák (rajzolják) egy lézernyaláb segítségével. Ez a módszer sokkal részletesebb térbeli modelleket eredményez, de ez is időigényes.

A most kifejlesztett módszer a sztereolitográfiára épül, ám a szokásos technikától egy fontos ponton különbözik. Egyetlen lézer helyett ugyanis egyszerre többel is bombázzák a fényérzékeny alapanyagot.

Miután gondosan beállítják a sugárnyalábok irányát és intenzitását, a végeredmény, a térbeli modell félperc alatt jelenik meg látszólag a semmiből.

Ez a módszer persze nem csak a türelmetlenek miatt remek találmány, hanem mert rengeteg modellt épp a hosszas nyomtatási idő miatt nem lehetett az eddigi módszerekkel előállítani. Ezek közé tartoznak tipikusan a lágyabb, puhább anyagok, amelyek egyszerűen szétestek a hosszú nyomtatási idő alatt. Mivel pedig a mesterséges szervek és szövetek épp ilyenek, az orvostechnológia régóta küzdött ennek a problémának a megoldásával.

A most kifejlesztett technológia tehát épp ezt a gondot oldja meg. Mivel pedig ez a fajta nyomtatás nem jár fizikai kontaktussal, az így előállított szerveket és szöveteket akár rögtön egy lezárt tartályba lehet belenyomtatni, hogy így kerüljenek el minden szennyeződést a beültetésig.

Jelenleg a fent bemutatott módon két centiméter nagyságú modelleket lehet előállítani akár nyolcvan mikrométeres részletesség mellett. Idővel viszont akár a tizenöt centis modellek nyomtatása is lehetségessé válhat, ami nagyot lendíthetne a 3D nyomtatás egészségügyi felhasználásának a lehetőségein.

(Kép: Pixabay)