研究人员开发出用于抗癌的3D打印超材料

近日，来自英国苏塞克斯大学的研究人员使用特殊的以引导声波声音成形的超材料来构建3D打印砖。这些材料可用于创建音频热点或使用高强度超声波破坏肿瘤。

医疗成像和个人音频可以通过一个微小的3D打印砖系统得到重大的检修，这看起来更像一个乐高包，而不是一个严肃的研究项目。来自苏塞克斯大学的研究人员创造了一系列超材料，每个都由3D打印砖的各种组合组成，可以聚焦和重新定向声波。苏塞克斯大学互动实验室主任、研究人员之一的Sriram Subramanian教授说：“我们希望创造出能够操作声音的声学设备，它们具有与液晶显示器和投影仪一样的轻松灵活性。”

苏塞克斯大学团队开展的研究已发表在Nature Communications杂志上，研究人员解释了他们如何使用便宜和简单的3D打印方法来创建音频聚光灯和超声波触摸设备等设备。研究的中心是一个3D打印砖的系统，每个都能够“卷起”空间。这些空间缠绕的3D打印立方体能够减慢声音，允许传入的声波转换为任何所需的声场。

根据研究人员解释，由特异材料制成的3D打印砖可用于许多应用中。大型版本可用于构建音频热点，声音定向到特定位置。另一方面，较小的版本可以安装到患者的身体，并且用于聚焦高强度超声以破坏身体中的深部肿瘤。

“我们的超材料可以3D打印砖，然后组装在一起形成任何可以想象的声场，”来自苏塞克斯大学Interact实验室的Gianluca Memoli博士说，“我们还展示了如何用少量不同的砖块实现，你可以想象一个我们的超材料的盒子作为一个自己的声学套件。”

研究人员说，通过使动态材料层可重构，3D打印超材料可以进一步改进。这将允许研究人员创建负担得起的，用于医疗诊断或裂纹检测的成像系统。

“我们的研究打开了结合衍射、散射和折射的新声学设备的大门，并使未来的全数字空间声音调制器的开发成为可能，它可以用最少的资源实时控制。”Subramanian补充说。该研究论文的作者是Memoli、Mihai Caleap、Michihiro Asakawa、Deepak R. Sahoo、Bruce W. Drinkwater和Subramanian。

据悉，早在2016年11月，杜克大学的研究人员发表了一个非常类似的研究的结果，其中使用3D打印的“乐高积木”来创建声音全息图。