Un nuevo método de impresión que utiliza ondas de sonido para generar gotas de líquidos con un rango de composición y viscosidad sin precedentes ha sido desarrollado por investigadores de la Universidad de Harvard.
Esta técnica podría permitir la fabricación de muchos productos biofarmacéuticos, entre otros. Los investigadores consideran que esta tecnología tendrá un impacto significativo en el sector farmacéutico.
Ondas de sonido
Gracias a la gravedad, cualquier líquido puede gotear, desde el agua que gotea desde un grifo hasta el experimento de caída de un siglo de duración. Solo con la gravedad, el tamaño de gota sigue siendo grande y la tasa de caída es difícil de controlar. El tono, que tiene una viscosidad de aproximadamente 200 mil millones de veces el del agua, forma una sola gota por década.
La investigación, publicada en Science Advances, propone mejorar la formación de gotas con la generación de ondas de sonido. Estas ondas de presión se han usado típicamente para desafiar la gravedad, como en el caso de la levitación acústica. Ahora, los investigadores los están utilizando para ayudar a la gravedad.
Para ello, se construyó un resonador acústico que puede generar un campo acústico altamente confinado que genera en una fuerza de tracción que excede 100 veces las fuerzas de gravedad normales en la punta de la boquilla de la impresora. Esta fuerza controlable extrae cada gota de la boquilla cuando alcanza un tamaño específico y la expulsa hacia el objetivo de impresión. Cuanto mayor sea la amplitud de las ondas de sonido, menor será el tamaño de la gota, independientemente de la viscosidad del fluido.
"La idea es generar un campo acústico que, literalmente, desprenda pequeñas gotas de la boquilla, de forma muy similar a recoger manzanas de un árbol", ha señalado Daniele Foresti, primer autor del artículo.
¿Para qué sirve esto?
Las gotas líquidas se utilizan en muchas aplicaciones, desde la impresión de tinta en papel hasta la creación de microcápsulas para la administración de medicamentos.
Sin embargo, muchos fluidos de interés para los investigadores son mucho más viscosos. Por ejemplo, las soluciones de biopolímero, que son vitales para los biofármacos y la bioimpresión, son al menos 100 veces más viscosas que el agua. Algunos biopolímeros basados en azúcar podrían ser tan viscosos como la miel, que es 25.000 veces más viscosa que el agua.
Con esta clase de impresión, estos niveles de viscosidad ya no serían un problema.