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科学家将蚊子的吸血嘴变成了微型高分辨率3D打印机
研究人员将蚊子的吸血工具变成微型打印喷嘴。
来源:ZME科学在显微镜下,蚊子的长鼻看起来就像一个微小的精密工具。它薄、柔韧、锋利,可以在几乎不被注意的情况下滑过皮肤并吸血。对于大多数人来说,这很麻烦。对于蒙特利尔麦吉尔大学的工程师来说,这是一个值得借鉴的设计。
麦吉尔大学机械工程教授曹长虹和他的团队想知道:蚊子的口器可以重新用作 3D 打印机尖端吗?发表在《科学进展》上的一项研究描述了他们的答案,令人惊讶的是“是”。
他们称之为“3D 坏死打印”。
大自然的液体输送军械库
这个想法是在挫折中诞生的。曹的团队一直致力于生物医学应用的高分辨率 3D 打印,试图构建有一天可以容纳活细胞的精致支架。但即使是最好的市售喷嘴(宽度为 35 微米,每个约 80 美元)也太大、太脆弱且太昂贵。
“这让我们思考是否还有其他选择,”曹告诉《新科学家》,“如果大自然能够以可承受的成本提供我们所需的东西,为什么我们要自己制造呢?”
研究生 Justin Puma 开始梳理自然界的液体输送系统:蝎子毒刺、蛇毒牙、植物容器。没有一个符合要求。这些结构要么是弯曲的、易碎的,要么是针对毒液脉冲进行了优化,而不是 3D 打印所需的平滑、连续的流动。
然后他们转向蚊子。尤其是雌性埃及伊蚊,依靠非常细小的喙来刺穿皮肤并抽血。它很窄——直径约 20 微米,几乎是最好的人造喷嘴的两倍——而且出奇的坚固,能够承受高达 60 帕的压力。
“为了整合长鼻,我们首先在显微镜下将其从已经安乐死的蚊子身上取出,”曹向 Ars Technica 解释道。“然后用紫外线固化树脂将长鼻和尖端粘合起来。”
结果是一个几乎幽灵般的混合体:一个死蚊子的喂食管连接到 3D 打印机头上。
