「迷你版」《星際迷航》太空船驚喜現世，化身生物微遊泳者

3D 列印作為一項前沿製造技術，最早可以追溯到 1976 年誕生的噴墨印表機。20 世紀 80 年代以後，3D 列印行業受到國內外的廣泛關注，各種 3D 列印技術也在多個行業應用並發展。當下，已覆蓋了製造、醫療、教育、航空航天、軍事等多個領域。

3D 列印技術最令人鼓舞的應用是在醫療行業，3D 列印具有挽救生命或大幅改善醫療的潛能。從普通模型用具到放生器官，3D 列印技術在醫學應用上，正往微創化、精準化方向不斷深入發展，走向微觀世界。

近日，荷蘭一所大學的一組物理學家用 3D 列印了微觀版本的 「旅行者號」 航母 — USS Voyager，這是星際迷航號的無畏級星際飛船。

微型 Voyager 長 15μm，研究目的是了解形狀如何影響微遊泳者的運動和相互作用，也是萊頓大學物理學家在科學雜誌《軟物質》上發表的一個更大研究實驗的一部分。

圖 | 微觀《星際迷航》中 「旅行者號」 航空母艦

「微型遊泳者」(microswimmers，一種微米級的機器人）是一個廣泛的科學類別，用於對在液體中移動的生物和物體進行分類。

細菌或白血球可以被認為是 「微型遊泳者」，但為研究而創建的合成物體也可以，比如物理學家們為他們的微縮研究而列印出來的這艘微型無畏級星艦。

實質上，微泳器是小顆粒，它們可以通過化學反應與環境相互作用，從而自行在液體中移動，其原理是微泳器上的鉑塗層會與放置在其中的過氧化氫溶液發生反應，並推動它們通過液體。

「通過研究合成微遊泳者，我們想了解生物微遊泳者。」 該研究作者之一薩米亞・烏哈吉（Samia Ouhajji）對媒體表示。「這種理解可以幫助開發新的藥物輸送工具；例如，微型機器人可以自動遊泳並將藥物輸送到人體所需的位置。」

通過使用 3D 印表機，科學家們發現他們可以列印任何形狀的微泳者，這有助於他們找出每種形狀對遊泳微粒運動的影響。

可能大多數人不了解 「USS Voyager」 與科學的關係，該研究的合著者之一喬納斯・霍希特（Jonas Hoecht）有自己的理由來複製這艘船。他作為星際迷航的超級粉絲，毫無疑問地，選擇了 USS Voyager。

原因在於，Samia Ouhajji 對他承諾在項目的最後一周，可以印製他喜歡的任何形狀。

與此同時，這也表明，他們可以列印的形狀幾乎是無限的。

在他們的項目中，物理學家還印刷了船、三葉草和螺旋等形狀，每個物體的形狀都會影響他們的遊泳行為。

圖 | 「微型遊泳者」

研究人員在文章指出，這些研究通常使用球體形狀的模型進行測試，所以在這裡看到的更出眾的形狀是為了產生不同的結果，並在這個過程中不斷挑戰研究人員的極限。

研究合成 「微型遊泳者」 的運動應該是為了深入了解它們的天然對應物，但未來學家也想像了可能的未來，可以成為藥物治療和其他療法的靶向輸送系統的一部分。

除了解如何使用微泳者來清潔廢水或向身體輸送藥物之外，該實驗還將幫助科學家更多地了解諸如精子和細菌之類的生物遊泳者以及它們如何在體內傳播等。