यह 1726 में था कि सर आइजैक न्यूटन ने पहली बार इस बात की कहानी साझा की थी कि कैसे वह एक बार सेब के पेड़ के नीचे बैठकर यह सोचता है कि फल सीधे जमीन पर क्यों गिरा। भौतिक विज्ञानी ने कहा कि ये ट्रंक-साइड ध्यान 1687 में गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत को प्रस्तुत करने के लिए उसके नेतृत्व में थे। कुछ ने विचार को सुझाव देने के लिए कहानी को अतिरंजित किया और उसे सचमुच में एक सेब के रूप में सिर पर लगा दिया।
हालाँकि, हम अक्सर इसे जब्त करने के लिए एक सेब की एक शाखा से गिरने का इंतजार नहीं करते हैं। इसके बजाय हमने इसे खुद हल किया - वस्तु के ठोस होने पर एक आसान काम।
जब तरल पदार्थों से निपटना, और बूंदों का उत्पादन करने की कोशिश करना, हम अभी भी गुरुत्वाकर्षण की दया पर हैं। आपको केवल एक पिपेट का उपयोग करके आई-ड्रॉप्स को स्वयं-प्रशासित करना होगा, जो स्टोर-खरीदी गई शीशी के साथ आता है, एक बार यह जानने के लिए कि आपके पक्ष में गुरुत्वाकर्षण की शक्तियों का दोहन करना कितना मुश्किल है और आपके पुजारी पर खुराक के अनुसार सटीक बूंदों का मार्गदर्शन करें- खुली आँख।
गोली कैप्सूल में तरल पदार्थों को इंजेक्ट करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली वर्तमान मशीनरी गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा सीमित है, जैसा कि एक प्रिंटर के अंदर का तंत्र है जो कागज के एक टुकड़े पर स्याही को थूकता है या यहां तक कि नलिकाएं जो कैंडी बनाने के लिए तरल सामग्री को फैलाता है।
हालाँकि, अगर कोई हम सभी को धराशायी रखने वाले बल को टाल सकता है, तो संभावना का एक पूरा क्षेत्र खुल जाता है - विशेष रूप से एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग के बड़बड़ा क्षेत्र में, जहां एक समय में तीन आयामी वस्तुओं को एक ठीक परत बनाने के लिए प्रौद्योगिकी का उपयोग किया जा रहा है। हार्वर्ड यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने आज साइंस एडवांस में रिपोर्ट की कि उन्होंने एक नई तकनीक विकसित की है, जो ध्वनि तरंगों का उपयोग मांग पर बूंदों की छपाई को नियंत्रित करने के लिए करती है, कोई फर्क नहीं पड़ता कि तरल की चिपचिपाहट।
लक्ष्य की स्थिति को नियंत्रित करके, हटाए गए बूंदों को सावधानी से जमा किया जा सकता है और कहीं भी पैटर्न किया जा सकता है। इस उदाहरण में, शहद की बूंदों को एक ग्लास सब्सट्रेट पर पैटर्न किया जाता है। (डेनियल फॉरेनी, जेनिफर ए। लुईस, हार्वर्ड यूनिवर्सिटी) शायद खुद न्यूटन के विपरीत, अध्ययन के प्रमुख लेखक डेनिले फॉरेनी, जो कि हार्वर्ड के एक भौतिक विज्ञानी हैं, अपनी प्रयोगशाला में असंबंधित शोध पर काम कर रहे थे, जिसमें कॉफी के दानों, पानी और यहां तक कि टूथपिक जैसी चीजों को निलंबित करने के लिए ध्वनिक उत्तोलन का उपयोग किया गया था, जब इसे लागू करने का विचार था। क्या वह मुद्रण करने के लिए कर रहा था उसे मारा। वह परीक्षण में अपनी दृष्टि डालने में सक्षम था जब वह जेनिफर लुईस द्वारा निर्देशित लैब में पोस्टडॉक्टरल फेलो बन गया, जो हार्वर्ड के एक सामग्री वैज्ञानिक और अध्ययन पर एक सह-लेखक हैं जो 3 डी प्रिंटिंग में माहिर हैं।
विशिष्ट इंकजेट प्रिंटर स्याही की छोटी बूंदों का उपयोग करके छवियां बनाते हैं, लेकिन जिस प्रकार की स्याही का उपयोग किया जाता है, उसे चिपचिपाहट की मीठी जगह में फिट होना पड़ता है - पानी की तुलना में लगभग 10 गुना अधिक चिपचिपा - आसानी से प्रवाह करने के लिए पर्याप्त रूप से बूंदों को जल्दी से प्रवाहित करना और मदद से नीचे की ओर टपकना गुरुत्वाकर्षण का। लेकिन क्या होगा अगर आप अधिक से अधिक कमान रखना चाहते हैं, तो शोधकर्ताओं ने सोचा। कभी-कभी चीनी आधारित बायोपॉलिमर, शहद के रूप में चिपचिपा होता है - हम पानी की तुलना में 25, 000 गुना अधिक चिपचिपा होते हैं - इसका उपयोग बायोफार्मास्यूटिकल बनाने में किया जाता है।
इस उद्देश्य को ध्यान में रखते हुए, टीम ने एक उपकरण बनाया, जिसे सबव्यू कहा जाता है, या सबवेवेल्मेंट एकवेटोफोरेटिक वोक्सल इजेक्टर, जो एक बेलनाकार कक्ष के साथ एक छोटे उपकरण के लिए एक फैंसी वैज्ञानिक नाम है, जिसमें सुपर-कॉन्फिडेंट ध्वनिक क्षेत्र एक पुलिंग बल बनाता है जो 100 से अधिक बार मजबूत होता है। एक छोटे प्रिंटर नोजल की नोक पर गुरुत्वाकर्षण।
सबवे का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने एक तरल धातु ड्रॉप ढेर बनाया। (डेनियल फॉरेनी, जेनिफर ए। लुईस, हार्वर्ड यूनिवर्सिटी) तरल नोजल से नीचे उतरता है और जैसे-जैसे यह टिप तक पहुंचता है, एक छोटी बूंद बढ़ने लगती है। जब आप कभी ऐसा करते हैं, तो आप अपने नल को चालू करते हुए देख सकते हैं और ड्रिप को सिंक के नीचे की ओर गिरने से पहले बढ़ते हुए देख सकते हैं। जब छोटी बूंद वांछित आकार तक पहुँचती है, तो नियंत्रित ध्वनि तरंगों को चैम्बर को इतनी तीव्रता से भरते हुए प्रशासित किया जाता है कि बूंद रॉड की नोक से एकदम नीचे गिर जाती है - जैसे "एक पेड़ से एक सेब, " लुईस कहते हैं - और सुरक्षित रूप से सामग्री के लिए निर्देशित। नीचे जहां इसे मुद्रित या इंजेक्ट करने की आवश्यकता होती है।
ब्रिस्टल विश्वविद्यालय के एक अल्ट्रासोनिक इंजीनियर ब्रूस ड्रिंकवाटर कहते हैं, "नोजल से बूंदों को बाहर निकालने के लिए ध्वनिक विकिरण का उपयोग नया और बहुत अच्छा है।" “इसका मतलब यह है कि जैसे ही बूंद निकलती है, इसे नोजल से नियंत्रित रूप से खींचा जा सकता है। यह अदृश्य हाथों की एक जोड़ी की तरह है जो ड्रॉप को आकार देने और ढालने का काम करता है क्योंकि यह उभरता है। ”
जब सटीक स्थानों पर सटीक बूंदों को स्थानांतरित करने के लिए सादे पुराने गुरुत्वाकर्षण पर भरोसा करते हैं, तो तरल की चिपचिपाहट या प्रवाह कार्य को जटिल करता है। लेकिन जब गुरुत्वाकर्षण की उपेक्षा की जाती है, तो चिपचिपाहट बहुत मायने नहीं रखती है। टीम इस तकनीक का उपयोग तरल पदार्थ से लेकर राल से लेकर तरल कोशिका तक स्टेम सेल तरल पदार्थ बनाने के लिए इस्तेमाल होने वाले तरल पदार्थ, की एक विस्तृत श्रृंखला की "प्रिंट" बूंदों का उपयोग करने में सक्षम थी।
टीम ने ओरेओ को शहद की बूंदों के साथ बिताया। (डेनियल फॉरेनी, जेनिफर ए। लुईस, हार्वर्ड यूनिवर्सिटी) जबकि शोधकर्ताओं का मानना है कि प्रौद्योगिकी का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जा सकता है, यह विशेष रूप से फार्मास्युटिकल उद्योग के लिए रोमांचक है, और जीव विज्ञान के विकासशील क्षेत्र, जिसमें रोगों के इलाज के लिए रोगियों को संवेदनशील और अत्यधिक केंद्रित सेल सामग्री पहुंचाना शामिल है। क्योंकि साउंड आसानी से तरल पदार्थ की अनुमति नहीं देता है, इस नई तकनीक का उपयोग करके नाजुक सेल सामग्री को सुरक्षित रूप से स्थानांतरित किया जा सकता है, लुईस कहते हैं।
ड्रिंकवाटर कहते हैं, "जो काम करता है, वह यह है कि यह तरल के कम या ज्यादा स्वतंत्र होने के कारण मुद्रित होता है, जो छपी हुई सामग्रियों की सीमा को बढ़ाता है।"
उन्होंने ओरेओ कुकी पर शहद की बूंदें भी छापीं।
