Βιοηλεκτρονική: Το Τμήμα Αυτόματου Ελέγχου και Μηχανικής Συστημάτων (ACSE) στο Πανεπιστήμιο του Σέφιλντ έψαχνε έναν τρόπο για την ακριβή εκτύπωση 3D βιοηλεκτρονικών αισθητήρων,
Για τη βελτίωση του τρόπου με τον οποίο παρακολουθείται η αποκατάσταση από τραυματισμό και η εξέλιξη των νευρολογικών/μυοσκελετικών παθήσεων, η ομάδα ACSE αναπτύσσει ένα διαγνωστικό γάντι που περιλαμβάνει αρκετούς εύκαμπτους βιοηλεκτρονικούς αισθητήρες. Οι αισθητήρες σχηματίζονται από ελαστομερή αναμεμειγμένα με διάφορες αγώγιμες ενώσεις νανο ή μικροσωματιδίων, όπως ο γραφίτης, η πλατίνα και το ασήμι, τα οποία εκτυπώνονται τρισδιάστατα στο υλικό του γαντιού.
Βιοηλεκτρονικοί αισθητήρες
Για τη διανομή μικροσκοπικών ποσοτήτων υλικού, η ομάδα ACSE χρησιμοποιεί έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή που βασίζεται σε εξώθηση. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της διανομής, σχηματίζονταν συσσωματώματα σωματιδίων και η κατανομή των σωματιδίων αλλοιωνόταν, προκαλώντας απόφραξη του υλικού στο ακροφύσιο. Η ομάδα ACSE επικοινώνησε με την Intertronics, η οποία συνέστησε τις συμβουλές ακριβείας διανομής Preci-Tip. Ο σχεδιασμός τους έχει μια βελτιωμένη κωνική διαδρομή υγρού που παρέχει ομαλότερη, υψηλότερη ταχύτητα ροής υγρού και χαμηλότερη αντίθλιψη διανομής σε σύγκριση με τις περισσότερες τυπικές άκρες διανομής, με αποτέλεσμα βελτιωμένη ακρίβεια και πολύ μειωμένη απόφραξη. Το βιομηχανικό πρότυπο τοποθέτησης Luer Lock σήμαινε ότι ήταν συμβατά με τον υπάρχοντα εξοπλισμό του Πανεπιστημίου.
Ο Paul Whitehead, διευθυντής στρατηγικών λογαριασμών στην Intertronics, δήλωσε: “Ο πελάτης ανέφερε ότι τα Preci-Tips λειτούργησαν καλά στις εξαιρετικά παχύρρευστες σιλικόνες τους, πρόσφεραν καλή ροή, καλή διακοπή υγρών και σταμάτησαν συσσωμάτωση. Τα αποτελέσματα ήταν καλύτερη ευκρίνεια και ένα πιο αξιόπιστο σύστημα, χωρίς μπλοκαρίσματα κατά τη διαδικασία της τρισδιάστατης εκτύπωσης. Ωστόσο, περαιτέρω συζήτηση αποκάλυψε ότι είχαν προκλήσεις με την ανάμειξη των γεμισμένων μειγμάτων πολυδιμεθυλσιλοξανίου (PDMS)”.
Η διαδικασία περιλάμβανε την ανάμειξη νανοσωματιδίων στο πολύ παχύρρευστο PDMS για να παραχθεί ένα σύνθετο υλικό γραφίτη. Η ομάδα ACSE πρόσθεσε έναν οργανικό διαλύτη για να μειώσει το ιξώδες του μείγματος και επομένως να βοηθήσει την ανάμιξη. Ο διαλύτης έπρεπε να αφαιρεθεί μετά την εκτύπωση και αυτό απαιτούσε δοκιμή για να επιβεβαιωθεί ότι δεν υπήρχε υπόλοιπος μολυντικός διαλύτης. Υπήρχαν ζητήματα υγείας και ασφάλειας για την ομάδα κατά τη χρήση αυτής της προσέγγισης.
Στη συνέχεια, η Intertronics πρότεινε στην ομάδα να εξετάσει το ενδεχόμενο να δοκιμάσει ένα THINKY Mixer για να πετύχει καλύτερη μίξη. Αυτές οι βιομηχανικές πλανητικές φυγοκεντρικές μηχανές ανάμιξης χωρίς επαφή χρησιμοποιούν περιστροφή και περιστροφή υλικού σε δοχείο με επιτάχυνση 400 G για να επιτύχουν σταθερά αποτελέσματα ανάμειξης. Σε ένα μίξερ THINKY, ακόμη και υλικά πολύ υψηλού ιξώδους, όπως αυτά που χρησιμοποιούνται από το ACSE, μπορούν να αναμειχθούν μέσα σε λίγα λεπτά. Το THINKY Mixer επιτρέπει στην ομάδα να τεκμηριώσει τον ακριβή χρόνο και την ταχύτητα της ανάμειξης, γεγονός που καθιστά τις παραμέτρους της διαδικασίας ανιχνεύσιμες.
Ο Tom Paterson, μεταδιδακτορικός ερευνητικός συνεργάτης στο Πανεπιστήμιο του Σέφιλντ, δήλωσε: “Το THINKY Mixer είναι μια τεράστια βελτίωση σε σχέση με την προηγούμενη διαδικασία μας και σημαίνει ότι μπορούμε να επιτύχουμε συνεπή αποτελέσματα πιο γρήγορα. Καταργήσαμε την ανάγκη για διαλύτες, κάτι που αφαιρεί ένα βήμα από τη διαδικασία, βελτιώνει την υγεία και την ασφάλεια και καταργεί τη ρυθμιστική απαίτηση να αποδεικνύεται ότι αυτή η ένωση έχει αφαιρεθεί”.
Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον ΚόσμοΑκολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube
