Imprimarea 3D a revoluționat deja diverse industrii, dar un nou progres în domeniul medical ar putea transforma și mai profund tratamentele și reparațiile corporale. Inspirată de modul în care viermii interacționează în natură, această nouă metodă creează un pansament ultra-flexibil și durabil, capabil să repare țesuturile delicate și să stabilizeze structurile corpului. Această descoperire ar putea deschide calea pentru tratamente inovatoare pentru diferite patologii, de la leziuni cardiace până la probleme ale coloanei vertebrale.
Materialele medicale actuale, cum ar fi hidrogelurile, au un potențial promițător pentru diferite aplicații cum ar fi repararea țesuturilor și stabilizarea implanturilor. Aceste geluri bogate în apă sunt folosite pentru diverse aplicații medicale datorită flexibilității și capacității lor de a imita anumite țesuturi ale corpului. În ciuda avantajelor lor, aceste materiale au limitări semnificative. De exemplu, hidrogelurile se pot rupe atunci când sunt aplicate pe organe supuse forțelor dinamice, cum ar fi inima sau când sunt folosite pentru a amortiza forțele dintre oase. Rigiditatea excesivă a acestora în anumite situații le poate limita și eficacitatea.
Pentru a depăși aceste provocări, cercetătorii au căutat soluții inovatoare apelând la natură. Mai exact, au studiat modul în care viermii interacționează în structuri complexe. În mediul lor natural, sunt capabili să se grupeze și să se împletească pentru a forma structuri care combină atât flexibilitatea, cât și coeziunea. Această capacitate de a se adapta și de a menține integritatea structurală în timp ce se poate deforma a oferit o inspirație valoroasă pentru dezvoltarea de noi materiale. Oamenii de știință au adaptat acest model de încurcare al viermilor pentru a proiecta un material avansat folosind imprimarea 3D. Procesul a condus la dezvoltarea unei tehnici inovatoare numită CLEAR, care înseamnă „Continuous-Curing After Light Exhibition Aided by Redox Initiation”. El a fost prezentat într-un articol publicat în revista Science.
Tehnica CLEAR creează materiale din molecule încurcate care se pot deforma, rămânând în siguranță atașate unele de altele ca în cazul viermilor. În timpul procesului de imprimare, moleculele materialului sunt organizate într-o plasă complexă. Această plasă oferă atât flexibilitate, cât și rezistență excepționale, imitând cele mai puternice țesuturi ale corpului uman, cum ar fi pielea sau ligamentele. O caracteristică cheie a metodei CLEAR este capacitatea sa de a produce materiale care aderă eficient la țesutul uman. Această aderență este crucială pentru aplicațiile medicale, deoarece asigură că implanturile sau dispozitivele rămân pe loc și funcționează corect odată introduse în corp. În plus, flexibilitatea materialului permite o mai bună integrare cu țesuturile din jur, reducând riscul de respingere sau defecțiune a dispozitivului.
Materialul dezvoltat folosind metoda CLEAR oferă posibilități interesante pentru medicina modernă. Flexibilitatea și rezistența sa îl fac deosebit de potrivit pentru aplicații precum repararea țesutului cardiac sau stabilizarea discului intervertebral. De exemplu, acest material ar putea fi folosit pentru a repara părțile curgătoare ale inimii sau pentru a stabiliza discurile intervertebrale, oferind soluții pentru probleme medicale complexe și boli care anterior erau dificil de tratat. În plus, posibilitatea de imprimare 3D a materialelor adezive personalizate deschide noi perspective. Cercetătorii pot adapta implanturile și dispozitivele medicale la nevoile specifice ale fiecărui pacient, făcând tratamentele mai personalizate și mai eficiente. În plus, tehnica de imprimare 3D dezvoltată ar putea găsi, de asemenea, aplicații dincolo de medicină în domenii precum producția industrială sau materialele de construcție.
