通過聲波精確列印液滴

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哈佛大學研究人員發明了一種新的聲波列印液滴方法，利用聲波在一定範圍內從液體中製造一定數量和形狀的液滴。該方法可用於生物製藥、化妝品、食品和光導材料的製造。通過精確控制聲波可以列印出不同液體的液滴心態。

液滴技術已經在諸如印表機和微膠囊等領域得到了應用，印表機中的噴墨印表機是最常見的液滴技術的運用，但是只能用粘度比水大10倍的液體。而像高分子聚合物或細胞溶液，這些液體粘度都要比水至少高100倍，但是它們卻是生物醫學領域不可或缺的材料，一些糖基高分子化合物甚至粘度和蜂蜜類似，比水的粘度高25000倍。

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以上視頻中可以看到利用聲波製造液滴，可以精確控制液滴的大小和成分。而不同液體的粘度會根據溫度和成分的不同而改變，這使得液滴列印的控制參數很多，精確控制很有難度。研究人員的目的是開發出一款列印系統可以不受液體粘度的影響，因此他們想到了聲波。由於地球重力的存在，任何液體都會往下滴，也正是由於重力的存在，液滴的大小和速度很難控制。就拿瀝青來說，它的粘度比水高2000億倍，要形成一個液滴需要幾十年。

研究團隊依靠聲波來精確研究液滴下落的規律，通常聲波的力量會抵消重力的影響，而在本次的研究中，研究人員卻是利用重力來幫助列印液滴，這種技術被稱為聲電液滴列印技術。

通過控制液滴的位置，滴下的液滴會形成一定規律的形狀和模式，上圖中的蜂蜜在玻璃底面上形成規律點狀物。

研究人員製作了一台亞波長聲波發生器，可以發出特定頻率的定向聲波，在印表機的噴嘴處產生比正常重力大100倍的推力，這個力量比太陽表面的重力還要大4倍。

這股力量可以讓從噴嘴口噴出的液滴形成統一形狀的液滴並滴落在列印介質表面，聲波頻率越高，液滴越小，和液體的粘度無關。

為了確定是聲波對液滴的影響而不是液體的粘度，研究人員還選取了不同粘度的液體進行實驗，從蜂蜜到幹細胞墨水，從高分子化合物到光學樹脂甚至是液態金屬，結果證明不同液體在聲波作用下產生的液滴大小相同，完全不受液體粘度的影響。由此可以預見，研究人員的新方法對製藥行業在內的諸多行業都會產生深遠的影響。