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隔空3D打印 手術免開刀

By on June 2, 2022

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室

3D打印涉及多種成型方法,例如沉積熔化的塑料層、以激光熔化金屬粉末、或以紫外線來硬化膠狀樹脂。加拿大康考迪亞大學(Concordia University)的研究團隊,則利用超聲波脈衝開發全新3D打印技術DSP,聲稱有隔山打牛之效,相隔容器把液態聚二甲基矽氧烷(PDMS)樹脂硬化,日後有望毋須開刀,便可為患者體內植入3D打印物;研究成果已刊登在學術期刊Nature Communications

DSP技術有望在無創情況下,打印耳殼、鼻樑等柔軟組織。(YouTube影片擷圖)

DSP技術有望在無創情況下,打印耳殼、鼻樑等柔軟組織。(YouTube影片擷圖)

藉超聲波構建植入物

超聲波現時廣泛應用於組織及腫瘤等消融手術;研究團隊介紹,當換能器(transducer)發射超聲波穿過容器,進入液態PDMS樹脂時,會產生超聲波波場,導致樹脂內出現大量震動的微小氣泡,其內部溫度超過攝氏1.4萬度、壓力達一億帕斯卡(Pa),能在皮秒(萬億分之一秒)間完成化學反應,將氣泡所在的液態樹脂硬化。

只要沿預定路徑移動換能器,有望塑造複雜精細的3D結構。(YouTube影片擷圖)

只要沿預定路徑移動換能器,有望塑造複雜精細的3D結構。(YouTube影片擷圖)

當使用具有特定頻率及功率的超聲波,就可在樹脂的特定位置產生氣泡,局部完成化學反應。換言之,只要沿預定路徑移動換能器,有望塑造複雜精細的3D結構,或以非侵入性方式打印物件。例如,不用打開飛機外殼,工程師可透過DSP技術維修內部零件;醫生亦可以為病人手臂注射樹脂,隔空在體內3D打印植入物。

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