利用聲泳印刷技術列印超黏滯性材料 - 工程師

利用聲泳印刷技術列印超黏滯性材料

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美國哈佛大學的研究人員在 Science Advances 期刊發表用聲學力製造液滴的方法，在不
影響材質的情況下，讓高黏滯性的物體形成液滴，可用於製藥、化妝品或食品領域。

液滴最常見的生活應用，是在紙張上的文字列印，如傳統的噴墨印表機，在製藥上也常用
於形成用於遞送藥物的微膠囊。目前常用的列印技術，僅能處理黏滯性為水的10倍的液體
。若要處理新興生物製藥，如生物聚合物或細胞負載溶液，液體的黏滯性將達到水的
100 倍，而以糖為基礎的生物聚合物，黏滯性更將達到水的 25,000 倍。液體的黏滯性將
會導致液體難以控制，導致無法精準的控制液滴的大小。然而，黏滯性也易受到環境的影
響，如結構、溫度等，當外部環境變化時，將會讓黏滯性產生巨大的變化。

研究團隊開發了一個新型的列印裝置，能夠有效從高黏滯性液體中分離出液滴，此過程將
不受液體黏滯性的影響。研究團隊利用在列印裝置的噴嘴上施加聲學力，改變噴嘴附近的
力場，形成一股遠離噴嘴的拉力，讓液滴能夠輕易的從高黏滯性流體中分離出來。

研究人員利用具半波長聲學諧振器產生一種聲泳印刷裝置，能夠在印表機噴嘴附近產生狹
窄的聲學場，聲學場將產生100 倍重力的力量。聲泳列印裝置能夠在3D 列印噴嘴施加拉
力，將噴嘴上液滴達到特定的大小時，即會受聲學拉力作用離開噴嘴，並列印至特定的目
標。當施加的聲波振幅愈大，形成愈小的液滴，與液體的黏滯性無關。此技術使用的聲波
力因為不會穿過液物，因此適用於許多生物醫學應用，如列印活體細胞、蛋白質等。

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