Από το ρεόμετρο στον τρισδιάστατο βιοεκτυπωτή: Μετρώντας τι πραγματικά βιώνουν τα βιομελάνια κατά τη διάρκεια της εκτύπωσης

Τα βιομελάνια που μπορούν να εκτυπωθούν συγκαταλέγονται στα πιο απαιτητικά μαλακά υλικά στο εργαστήριο. Παρουσιάζουν διατμητική ρευστότητα, υποχωρούν, ανακτούν τη μορφή τους και πολλά από αυτά πήζουν κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας τους. Η περιστροφική και η τριχοειδής ρεομετρία περιγράφουν με ακρίβεια αυτή τη συμπεριφορά, ωστόσο το δείγμα στη γεωμετρία μέτρησης σπάνια βρίσκεται στην ίδια κατάσταση με το υλικό που εξέρχεται από το ακροφύσιο. Η σύνθεση, ο ρεολογικός χαρακτηρισμός, η αξιολόγηση της εκτυπωσιμότητας και οι δοκιμές βιωσιμότητας των κυττάρων πραγματοποιούνται συνήθως σε ξεχωριστά όργανα και ξεχωριστά υποδείγματα. Επομένως, η αναφερόμενη βιωσιμότητα συνδέεται με τις ρυθμίσεις του οργάνου και όχι με το μηχανικό φορτίο που δέχτηκαν πραγματικά τα κύτταρα, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη σύγκριση των αποτελεσμάτων μεταξύ των εργαστηρίων.

Σε αυτό το διαδικτυακό σεμινάριο, ο Δρ. Ruben Gerrit Scheuring και ο Δρ. Stefan Schrüfer θα ακολουθήσουν μια ενιαία αλυσίδα μετρήσεων από το ρεόμετρο έως το κύτταρο. Θα ξεκινήσουν από τα στοιχεία που αποκαλύπτουν η περιστροφική και η τριχοειδής ρεομετρία σχετικά με τη συμπεριφορά της βιομελάνης, θα ποσοτικοποιήσουν τις συνθήκες διάτμησης που αντιμετωπίζει ένα υλικό μέσα σε ένα λεπτό ακροφύσιο και, στη συνέχεια, θα παρουσιάσουν το Byte 1, μια πλατφόρμα βιοεκτύπωσης με εξώθηση που διαθέτει ενσωματωμένο χαρακτηρισμό της διαδικασίας εν σειρά. Τέσσερα ανεξάρτητα τροφοδοτούμενα φυσίγγια, μια εναλλάξιμη γεωμετρία ανάμειξης και δύο ξεχωριστά κυκλώματα ελέγχου θερμοκρασίας επιτρέπουν προγραμματιζόμενες συνθέσεις και ελεγχόμενη πήξη εντός της κεφαλής εκτύπωσης, ενώ η ενσωματωμένη ανίχνευση πίεσης και η απεικόνιση διπλής όψης παρακολουθούν τη ροή και την εκτυπωσιμότητα.

Τα δεδομένα περιπτώσεων θα δείξουν πώς δημιουργήθηκαν περισσότερες από 100 συνθέσεις από μόλις τέσσερα διαλύματα-απόθεμα, καθώς και πώς ανιχνεύονται αυτόματα αστάθειες όπως η απόφραξη και η προοδευτική πήξη. Επειδή η πίεση εν σειρά, η γεωμετρία του ακροφυσίου και η ρεολογική συμπεριφορά είναι γνωστές για κάθε κύκλο λειτουργίας, η διατμητική τάση στα τοιχώματα και το ιστορικό διάτμησης γίνονται μετρήσιμες ποσότητες και όχι εκτιμήσεις. Αυτό επιτρέπει την αξιολόγηση της βιωσιμότητας των κυττάρων σε σχέση με το μηχανικό φορτίο που εφαρμόζεται στην πραγματικότητα και αποκαλύπτει φαινόμενα που παραμένουν αόρατα εκτός γραμμής παραγωγής, όπως η αύξηση της διατμητικής τάσης κατά τη διάρκεια της εκτύπωσης καθώς το μελάνι πήζει.

Ελάτε μαζί μας για να δείτε πώς ο ρεολογικός χαρακτηρισμός, η εκτύπωση και το βιολογικό αποτέλεσμα μπορούν να συνδεθούν σε μία μετρήσιμη διαδικασία αντί για τρία ξεχωριστά πειράματα.

Οι ειδικοί καλεσμένοι μας:
Δρ. Ruben Gerrit Scheuring και Δρ. Stefan Schrüfer
RevoBITs GmbH