哈佛科學家創「聲波列印」技術:這將改變許多產業的未來!

哈佛學者以聲波產生接近太陽表面 4 倍的 G 力,如同「摘蘋果」般產生一粒粒液滴。(圖/翻攝自哈佛大學,下同)
▲哈佛學者以聲波產生接近太陽表面 4 倍的 G 力,如同「摘蘋果」般產生一粒粒液滴。(圖/翻攝自哈佛大學,下同)

【我們為什麼挑選這篇文章】列印技術在近幾年來一直都沒有改變,但是科學家成功地運用了聲波作為技術,讓列印的墨水材料不再限定於低濃稠液體,勢必衝擊到諸多產業的生態,也將為未來的發展增加新的可能性。(責任編輯:林厚勳)

列印技術在科學家的奇思妙想下,又向前邁進了一步;近期哈佛研究人員開發出一項「聲波列印」技術,藉由聲音的力量,讓黏稠的液體也能列印出一粒粒均勻的液滴。

▲新技術使得如蜂蜜般黏稠的液體,也能粒粒分明產生液滴。(影片/取自 YouTube,若遭移除請見諒)

列印液滴有什麼用?用處可多了。哈佛於新聞稿中解釋,從噴墨印刷到製作醫療用途的微型膠囊,都會運用到列印液滴技術,如何列印出一粒粒尺寸相同的均勻液滴,在諸多領域都是相當關鍵的。

▲如何列印出尺寸、內容物均勻的液滴,對於許多領域都是至關重要的技術。
▲如何列印出尺寸、內容物均勻的液滴,對於許多領域都是至關重要的技術。

噴墨印表機便是將大量微小墨滴,噴灑在紙張上以產生圖案、文字,然而這項技術僅能運用黏度約水 10 倍的「稀薄」液體,而科學家們在製藥等領域使用到的液體,往往更為黏稠,黏度至少為水的 100 倍,有的生物聚合物甚至到達 25,000 倍的地步,使得列印液滴變得困難許多。

而為將這些如蜂蜜般黏稠的液體,列印成粒粒分明、大小均勻的液滴,哈佛科學家決定倚靠「聲波」來達成這項目標,打造出一台「次波長共鳴器」(subwavelength acoustic resonator);這台機器產生的聲場,能夠在印表機噴嘴尖端產生 G 力 100 倍的拉力──接近太陽表面 4 倍的重力。

科學家成功將這項聲波列印技術,運用在蜂蜜、生物墨水、液態金屬等多種材料上。
▲科學家成功將這項聲波列印技術,運用在蜂蜜、生物墨水、液態金屬等多種材料上。

這項技術使得噴嘴尖端的微小液滴,能輕易地與液體本身分離,研究人員 Daniele Foresti 形容,這如同從樹上摘下一粒粒的蘋果,就像有一雙看不見的手,把液滴從液體中「摘」了下來,使得液體本身的黏度變得無關緊要。

以聲波產生液滴的過程如同「摘蘋果」。
▲以聲波產生液滴的過程如同「摘蘋果」。

研究中,科學家成功將這項技術應用在蜂蜜、幹細胞生物墨水、光學樹脂、液態金屬等多種材料上;且由於聲波不會直接通過液滴,因此即便材料中有活細胞,也不會造成影響。

領導該研究的 Jennifer Lewis 教授認為, 這項技術將率先衝擊製藥產業,尤其是與生物墨水技術有關的生技公司;另外,對於化妝品、食品甚至光學、導體材料的開發上,都有可能帶來影響。

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(本文經合作夥伴 智慧機器人網 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈 影/哈佛科學家首創「聲波列印」技術 以百倍 G 力讓蜂蜜也能粒粒分明 〉。)

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