در حالی که نخستین نسل‌های چاپگرهای سه‌بعدی در ساخت اشیای بزرگ ابعاد مانند ساختمان‌ها و مصالح توسعه یافتند، نسل بعدی نوآوری‌های چاپ سه بعدی نیاز به تولید محصولات ریزابعاد را برطرف می‌کنند.

مثال‌های متعددی از کاربرد نانوفناوری در حوزه چاپ سه بعدی وجود دارد و یکی از نمونه های استفاده از چاپ سه بعدی به کمک فناوری نانو ، فرآیندی است که به لیتوگرافی دو فوتونی معروف است. این فرآیند، مشابه چاپگرهای لیزری مرسوم است اما می تواند همزمان دو فوتون را جذب کند. این امر شدت کافی پرتوهای لیزر را می‌طلبد و می‌تواند با دقت بسیار بالایی فرآیند چاپ را ممکن کند.

به کمک این تکنیک، قدرت تفکیک‌پذیری کم‌تر از 50 نانومتر می‌رسد و می‌توان سازه‌ای با دقت و جزئیات یک ساختمان را روی نوک یک مداد ساخت.

اما صرفاً زیست‌فناوری نیست که از چاپ سه بعدی و فناوری نانو استفاده می کند. این فناوری می‌تواند برای توسعه مصالح جدید و با استحکام بالا برای ساختمان نیز مورد استفاده قرار گیرد. ویژگی‌های نانومقیاس مواد به پژوهشگران و توسعه دهندگان این فناوری در مطالعه روی خواص نانوذره‌ها، به محصولاتی دست یافته‌اند که با حداقل وزن و حداکثر استحکام، تولید مصالحی با کیفیت و کارآمدی بالا را ممکن می‌کند.

نانوذره‌ها توسط شرکت‌های دانش‌بنیان و فناور طراحی می‌شود تا بتوان ضمن حفظ استحکام، قابلیت‌های مختلفی مانندسختی و یا حتی کشش صورت بگیرد. این مواد در تمامی صنایع از جمله بخش‌های هوافضا و صنایع دفاعی مورد استفاده قرار گیرند.

توسعه چاپ سه بعدی و نانو در حوزه پزشکی

تیم‌های فناور مختلفی در سراسر جهان روی توسعه فناوری نانو فعال هستند و به عنوان مثال یک شرکت فناور تلاش می‌‌‌کند از این تکنیک با کمک رزین زیست سازگار برای ساخت داربست های نگهدارنده سلول‌های زنده استفاده کند.

بر همین اساس با استفاده  نانوذرات مغناطیسی ارائه کردند که می‌تواند با استفاده از دستگاه چاپ سه بعدی، شرایط کشت هم‌زمان سلول‌ها را فراهم کند.

با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی، در این فرآیند امکان کشت هم‌زمان با نانوذرات مغناطیسی  به وجود آمده است. این ذره‌ها، به‌صورت غلیظ به درون غشا وارد می‌شوند که به آن اجازه می‌دهد تا با استفاده از یک میدان مغناطیسی ثابت در یک مایع کشت شناور شود.

فعالیت شرکت‌های دانش‌بنیان

فعالان فناور کشورمان نیز در حوزه فناوری چاپ سه بعدی و نانو فناوری با پژوهش‌ها و مطالعه بر روی کاربرد و وجوه مشترک این دو حوزه، تلاش می‌کنند تا به کاربردهای تازه‌ای از این فناوری‌ها برسند.

این نوآوری‌ها توسط ستادهای توسعه فناوری معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری مورد حمایت قرار می‌گیرد و نتیجه آن، توسعه فناوری چاپ سه‌بعدی بوده است. گام بعدی این طرح‌ها که عمدتا در حوزه کاربردهای پزشکی این دو فناوری کار می‌کنند، توسعه تجهیزاتی است که بتواند چاپ مواد نانو از جمله محیط‌های کشت بافت را با کمک نانوذره‌ها و به کمک چاپ سه‌بعدی ممکن کند.

مرکز ارتباطات و اطلاع‌رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری

#24