Az innovációnak régóta fontos forrása a természet. Leonardo a madarakat megfigyelve próbált repülő szerkezetet építeni, korunkban pedig a robottervezők fordulnak gyakran az állatvilághoz másolható mintákért.

Egy kanadai csapat a McGill Egyetemről azonban szintet lépett a közelmúltban: természetes anyagokat épített a prototípusába. Mivel nem tudtak egy 3D-nyomtatóhoz elfogadható áron ultrafinom (ultravékony) fúvókák gyártani, amikor elfogyott az ötlet, fogtak egy nőstény szúnyogot. Állítólag egy már elpusztultat gyűjtöttek be, és a kipreparált szúró-szívó szájszervét használták fúvókaként. A kutatók szerint így sikerült a fenntarthatóság követelményeinek is megfelelő nagy felbontású 3D-s nyomtatófejet építeni.

A nagy felbontású 3D-nyomtatással rendkívül finom részletekkel és nagyon sima felületekkel rendelkező háromdimenziós tárgyakat lehet létrehozni. A technológia nem új, alkalmazzák többek között a repülőgépiparban, de még a fogászatban is. Csakhogy minél nagyobb felbontású egy 3D-s nyomtató, annál drágább. Mint a TechXplore beszámolója írja, az emelkedő költségekért elsősorban a speciális fúvókák felelősek: minél finomabbak, annál drágábbak, áruk meghaladhatja a darabonkénti 80 dollárt is. Ráadásul fémből vagy műanyagból készülnek, azaz környezetszennyezőek.

Mivel a csapat nem tudta megoldani, hogy olcsóbban állítsanak elő fúvókákat környezetkímélő (lebomló) anyagból, elkezdtek a természetben keresni olyan formációkat, melyek kis átalakítással beépíthetők a nyomtatókba. A szúnyogok nem az első jelöltek voltak: próbálkoztatok rovarok (pl. méhek, hangyák) fullánkjával, kígyófoggal, sőt a növényi xilémcsövek felhasználhatóságát is vizsgáltak. Végül a nőstény szúnyog szájszerve lett a befutó.

A szúró-szívó szervet többek között az tette alkalmassá a feladatra, hogy belső átmérője mindössze 20 mikrométer, ami sokkal finomabb felbontást tesz lehetővé, mint a legjobb kereskedelmi forgalomban kapható fúvóka. Emellett merev és egyenes, ráadásul elég erős ahhoz, hogy kibírja a körülbelül 60 kilopascal belső nyomást. És mindezt megfejeli, hogy tökéletesen környezetkímélő.

Egy problémát azonban csak megkerülni tudtak, kiküszöbölni nem: a cső alacsony mechanikai szilárdságát. Végül az lett a megoldás, hogy "törésteszteket" végeztek, és felállítottak irányelveket a használatára.

Mikroszerkezeteket lehet vele nyomtatni

A szúnyog szerve az irányelvek betartásával is remek munkát végzett. Olyan szerkezeteket is lehetett vele nyomtatni, melyek vonalvastagsága mindössze 20 mikrométer volt. Ez kb. egy emberi hajszál vastagságának a fele.

A csapat most egyrészt újabb potenciális fúvókaalapanyagokat keres a természetben (a cél a nagyobb szilárdság és/vagy a finomabb felbontás), másrészt vizsgálja a szúnyogszervet használó nyomtatók alkalmazhatóságát is valós környezetben.