Ερευνητές της Σχολής Μηχανικής και Εφαρμοσμένης Επιστήμης και του Ινστιτούτου Wyss του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ στις ΗΠΑ, καθώς και ένας Έλληνας ερευνητής της διασποράς στην Ελβετία, ανακάλυψαν μία πρωτοποριακή μέθοδο τρισδιάστατης εκτύπωσης με τη βοήθεια του ήχου. Δημιούργησαν τον πρώτο εκτυπωτή που χρησιμοποιεί ακουστικά κύματα για να δώσει το επιθυμητό σχήμα σε σταγονίδια «μελάνης» διαφόρων παχύρρευστων υλικών.
Ο ακουστικός εκτυπωτής αναμένεται να χρησιμοποιηθεί μελλοντικά για τη σύνθεση (εκτύπωση) βιοφαρμακευτικών και καλλυντικών προϊόντων, καθώς επίσης τροφίμων, οπτικών και αγώγιμων υλικών κ.ά.
Οι ερευνητές, με επικεφαλής την καθηγήτρια εμβιομηχανικής Τζένιφερ Λιούις, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science Advances», εκτύπωσαν με επιτυχία μικροκάψουλες με τη χρήση μίας μεγάλης γκάμας υγρών διαλυμάτων ως πρώτης ύλης (μελάνης), μεταξύ άλλων μελιού, βλαστοκυττάρων, ρητίνης, υγρών μετάλλων κ.ά.
Στην έρευνα συμμετείχε και ο ελληνικής καταγωγής καθηγητής Δήμος Πουλικάκος, διευθυντής του Εργαστηρίου Θερμοδυναμικής στις Αναδυόμενες Τεχνολογίες του Τμήματος Μηχανολόγων και Χημικών Μηχανικών της Ελβετικής Ομοσπονδιακής Πολυτεχνικής Σχολής (ΕΤΗ) της Ζυρίχης, ο οποίος είναι απόφοιτος του ΕΜΠ.
«Χειραγωγώντας τις ακουστικές δυνάμεις, δημιουργήσαμε μία νέα τεχνολογία που επιτρέπει την εκτύπωση μυριάδων υλικών σε μορφή σταγονιδίων. Η τεχνολογία μας θα έχει άμεση επίπτωση στη φαρμακευτική βιομηχανία, ενώ στην πορεία μπορεί να αποτελέσει μία σημαντική πλατφόρμα και για πολλές άλλες βιομηχανίες» δήλωσε η κ. Λιούις.
Μέχρι τώρα οι επιστήμονες είχαν χρησιμοποιήσει κύματα ήχου για να αψηφήσουν τη βαρύτητα και να ανυψώσουν σωματίδια δημιουργώντας κατάλληλες ηχητικές ελκτικές ακτίνες. Αυτήν τη φορά αξιοποίησαν τις ιδιότητες του ήχου για να κάνουν το ακριβώς αντίθετο, να ενισχύσουν τη βαρύτητα, και έτσι να βελτιώσουν την τεχνολογία εκτύπωσης.
Η διαθέσιμη μέχρι σήμερα τεχνολογία εκτύπωσης μέσω ψεκασμού μελάνης (inkjet) επιτρέπει την παραγωγή σχετικά μεγάλου μεγέθους μικροκαψουλών, οι οποίες χρησιμοποιούνται ως όχημα για τη μεταφορά φαρμάκων στο σώμα. Όμως, μπορεί να χειρισθεί ρευστά με ιξώδες (πηκτότητα) μόνο έως δέκα φορές μεγαλύτερη του νερού.
Ο νέος εκτυπωτής είναι σε θέση να παράγει μικρότερες μικροκάψουλες και -το κυριότερο- από πολύ πιο παχύρρευστα και κολλώδη υλικά, όπως ορισμένα βιοπολυμερή, κυτταρικά διαλύματα κ.ά., που είναι 100 φορές πιο παχύρρευστα από ό,τι το νερό. Μερικά χρήσιμα βιοπολυμερή που περιέχουν σάκχαρα είναι τόσο κολλώδη όσο το μέλι, φθάνοντας να έχουν ιξώδες έως 25.000 φορές μεγαλύτερο του νερού. Έως τώρα αυτά τα υλικά δεν μπορούσαν να αξιοποιηθούν ως «μελάνη» για τρισδιάστατη εκτύπωση.
Τα ηχητικά κύματα επιταχύνουν τα σταγονίδια «μελάνης» ακόμη και πολύ παχύρρευστων υλικών, προσδίδοντάς τους πολύ μεγαλύτερη βαρύτητα από την κανονική, τουλάχιστον 100 φορές μεγαλύτερη από ό,τι το βαρυτικό πεδίο της Γης στο επίπεδο της θάλασσας.
«Η νέα τεχνική δημιουργεί ένα ακουστικό πεδίο, που κυριολεκτικά αποσπά τα μικροσκοπικά σταγονίδια από το ακροφύσιο, περίπου όπως τα μήλα πέφτουν από ένα δέντρο» δήλωσε ο ερευνητής Ντανιέλε Φορέστι.
Τα υγρά στάζουν, αλλά μόνο με τη δύναμη της βαρύτητας το μέγεθος που έχουν οι σταγόνες, είτε βγαίνουν από μία βρύση, είτε από ένα ακροφύσιο του εκτυπωτή, είναι μεγάλο και ο ρυθμός με τον οποίο βγαίνουν οι σταγόνες είναι δύσκολο να ελεγχθεί με ακρίβεια.
Χάρη, όμως, στα ηχητικά κύματα και στη νέα τεχνολογία με την ονομασία «acoustophoretic printing», μόλις μία σταγόνα «μελάνης» φθάσει στο ακροφύσιο του εκτυπωτή και έχει το επιθυμητό μέγεθος, εκτοξεύεται ταχύτατα και με ελεγχόμενο τρόπο. Όσο πιο ισχυρό είναι το ακουστικό πεδίο του εκτυπωτή, τόσο μικρότερη είναι η σταγόνα που μπορεί να εκτυπωθεί, άσχετα, μάλιστα, με το ιξώδες του χρησιμοποιούμενου ως «μελάνης» υλικού.
Επειδή τα ηχητικά κύματα δεν διαπερνούν τις σταγόνες, η μέθοδος είναι ασφαλής με βιολογικά ευαίσθητα υλικά, όπως ζωντανά κύτταρα και πρωτεΐνες.
Το Γραφείο Ανάπτυξης Τεχνολογίας του Χάρβαρντ κατέχει τα δικαιώματα διανοητικής ιδιοκτησίας και αναζητά ευκαιρίες εμπορικής αξιοποίησης της νέας τεχνολογίας.
Ο αιτιάσεις για ελλιπή συντήρηση και κακοτεχνίες, μένει να διερευνηθούν από τους ειδικούς. Μικρή συνεισφορά θα έχει το όποιο πέρασμα. Όπως και το παιχνίδι ευθυνών. Ιδιαίτερα ανησυχητική ωστόσο είναι η απόπειρα να συνδεθούν οι όποιες παραλείψεις με τις όποιες ακολουθούμενες πολιτικές λιτότητας. Ακόμα χειρότερα μάλιστα η προοπτική αυτή να αποτελέσει κρίκο στο γαϊτανάκι της άδικης κατασυκοφάντησης των Ευρωπαϊκών θεσμών, που έχουν διαθέσει ‘ποταμούς κονδυλίων’ για έργα υποδομής σε όλη τη μεταπολεμική Ευρώπη. Χωρίς όμως να έχουν προβάλει ανάλογα αυτήν την κεφαλαιώδη συνεισφορά.
Η Ευρώπη μπροστά σε μια τρομερή χρονιά
*Tου Alain Duhamel
Η πολιτική χρονιά που ξεκινά θα είναι για την Ευρωπαϊκή Ενωση η πιο τρομακτική που έχει αντιμετωπίσει ποτέ. Είναι αλήθεια πως η ιστορία της Ευρώπης δεν ήταν ποτέ ένας δρόμος σπαρμένος με ροδοπέταλα. Η ευρωπαϊκή οικοδόμηση, όλοι το γνωρίζουν, προχώρησε από κρίσεις σε κρίσεις, μέσα από κρίσεις και παρά τις κρίσεις. Αυτή τη φορά, όμως, η συσσώρευση των απειλών φτάνει σε έναν παροξυσμό. Σε έξι μήνες, εκτός συγκλονιστικού απροόπτου, το Brexit θα αποτελεί πραγματικότητα. Για πρώτη φορά μετά την υπογραφή της Συνθήκης της Ρώμης, το 1957, μια χώρα-μέλος επιλέγει να εγκαταλείψει την Ενωση. Αυτό προοιωνίζεται ζοφερές προοπτικές για το Ηνωμένο Βασίλειο (έστω και μόνο λόγω της Ιρλανδίας και της Σκωτίας), αλλά και μια παταγώδη αποτυχία για την Ευρώπη, που θα στερηθεί ένα από τα βασικά της μέλη.
Την ίδια στιγμή, το ζήτημα της μετανάστευσης αποσταθεροποιεί βαθιά όλη τη Γηραιά Ηπειρο. Παντού, ένα μεγάλο μέρος των πληθυσμών αισθάνεται να απειλείται στο ζήτημα της ταυτότητάς του, των κοινωνικών του κατακτήσεων, της δουλειάς του, της στέγης του, της εθνικής ή θρησκευτικής του ταυτότητας. Ιδιαίτερα ευαίσθητα είναι τα λαϊκά στρώματα, που νιώθουν να έχουν εγκαταλειφθεί και θυσιαστεί. Μπορούμε να συζητάμε για καιρό για το αν πρόκειται για μια αυξανόμενη απειλή, για μια υπερβολή, ακόμη και για ένα φάντασμα. Το βέβαιο είναι ότι αυτή η ενίσχυση της ξενοφοβίας προκαλεί εντάσεις, απορρίψεις, ακόμη και συγκρούσεις. Όπως προκαλεί κι ένα ισχυρό κύμα εθνικισμού και λαϊκισμού. Ποτέ τα τελευταία 90 χρόνια το φαινόμενο αυτό δεν είχε τέτοια ένταση. Δεν πρόκειται πλέον για μια απλή μεταδοτική πολιτική ασθένεια, αλλά για μια πανδημία.
Στο κρίσιμο αυτό πεδίο, η Ευρωπαϊκή Ενωση απέτυχε εντελώς να καθησυχάσει, να προστατεύσει, αλλά και να αντιμετωπίσει το πρόβλημα στην πηγή του, να εκπονήσει δηλαδή ένα σχέδιο Μάρσαλ για να καταπολεμήσει τη φτώχεια και τη βία στην άλλη πλευρά της Μεσογείου. Ξαφνικά, η Πολωνία, η Ουγγαρία, η Αυστρία, δυστυχώς η Ιταλία, αλλά και η Τσεχική Δημοκρατία, κυβερνώνται από ξενόφοβους και δημαγωγούς λαϊκιστές. Αλλού, με εξαίρεση την Ιβηρική Χερσόνησο, η λαϊκή δυσαρέσκεια μεγαλώνει και τα λαϊκιστικά κινήματα ενισχύονται. Στη Γαλλία έλαβαν 40% στον πρώτο γύρο των προεδρικών εκλογών. Σε εννέα μήνες, υπάρχει κίνδυνος η ανανέωση των ευρωπαϊκών θεσμών να σημαδευτεί από μια πανευρωπαϊκή ενίσχυση του λαϊκισμού.
Ο Εμανουέλ Μακρόν ήταν πέρυσι ο πρώτος υποψήφιος για την προεδρία μετά τον Ζισκάρ Ντ’Εστέν που εμφανίστηκε ως υπερασπιστής της Ευρώπης. Από τότε που εξελέγη, πολλαπλασίασε τις πρωτοβουλίες, εκφωνώντας σημαντικούς λόγους στην Αθήνα, στη Σορβόνη, στο Στρασβούργο. Διατύπωσε πληθώρα προτάσεων (ενίσχυση της ευρωζώνης, διαμόρφωση μιας ευρωπαϊκής άμυνας, επένδυση στις βιομηχανίες αιχμής, προστασία των συλλογικών συνόρων και εναρμόνιση του δικαιώματος του ασύλου). Επισκέφθηκε μέσα σε μισό χρόνο τις μισές ευρωπαϊκές πρωτεύουσες, με τελευταίες την Κοπεγχάγη και το Ελσίνκι. Ο στόχος του είναι να μετατρέψει τις ευρωπαϊκές εκλογές του 2019 σε μια πολιτική αντιπαράθεση μεταξύ προοδευτικών και λαϊκιστών. Θέλει να το κάνει στη Γαλλία, προσπαθεί να το κάνει και σε ευρωπαϊκή κλίμακα.
Μέχρι τώρα, οι προσπάθειές του δεν είχαν μεγάλη ανταπόκριση. Πολλά κράτη έχουν επαινέσει τον δυναμισμό του και τη δημιουργικότητά του, η αλήθεια όμως είναι ότι οι σύμμαχοί του είναι λιγοστοί. Η Αγγελα Μέρκελ είναι αποδυναμωμένη και περπατά όπως πάντα με ρυθμούς σαλιγκαριού. Αν η Ισπανία και η Πορτογαλία διάκεινται θετικά, η ομάδα που ενισχύεται είναι οι εχθρικές χώρες της ανατολικής Ευρώπης μαζί με την Ιταλία, ενώ οι χώρες της βόρειας Ευρώπης και η Ολλανδία διατηρούν τις επιφυλάξεις τους.
Στην Ευρώπη, η σοσιαλδημοκρατία μοιάζει όλο και πιο αδύναμη, οι συντηρητικοί σκληραίνουν τις θέσεις τους, ενώ οι λαϊκισμοί της Δεξιάς, της άκρας Δεξιάς και της άκρας Αριστεράς ενισχύονται, συνομιλούν και μερικές φορές ενώνουν τις δυνάμεις τους. Ο γάλλος πρόεδρος έχει λοιπόν πολλή δουλειά, πολύ περισσότερο που η επιστροφή του στην εθνική πολιτική σκηνή προδιαγράφεται δύσκολη. Εχει δίκιο να παθιάζεται, οι ευρωπαϊκές του φιλοδοξίες είναι θεμιτές και οι προτάσεις του ενδιαφέρουσες, ιδιαίτερα όταν αποφεύγουν τις αυταπάτες των θεσμικών μεταρρυθμίσεων. Απέναντι στα ρήγματα της Ευρώπης, αγωνίζεται για να εμποδίσει την αποσύνθεση, ακόμη και τη διάλυση της Ευρώπης, και για να υπερασπιστεί τις αξίες της και την εικονική της ισχύ. Στα Ηλύσια Πεδία, όμως, πόσες διαιρέσεις μπορεί να αντέξει;
*Ο Alain Duhamel είναι αρθρογράφος της Liberation