卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的教授Philip LeDuc 和 Burak Ozdoganlar 創(chuàng)造了一種名為3D冰打印（3D-Ice Printing, 3D-ICE）的創(chuàng)新技術(shù)，該技術(shù)專注于制造帶有精確內(nèi)部空洞和通道的微小結(jié)構(gòu)，克服了傳統(tǒng)增材制造技術(shù)的局限性。這項(xiàng)技術(shù)采用高精度的壓電噴墨技術(shù)，通過噴射水滴到低于冰點(diǎn)的平臺(tái)上，水滴接觸冷面即刻結(jié)冰，從而構(gòu)建起微觀冰結(jié)構(gòu)。

研究人員3D打印出的冰微結(jié)構(gòu)

微小的3D冰結(jié)構(gòu)。（圖片來源：卡內(nèi)基梅隆大學(xué)）

該技術(shù)使水滴的精準(zhǔn)沉積成為可能，制作出表面光滑、過渡自然且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的冰雕塑。通過微調(diào)滴水速率、平臺(tái)表面溫度和環(huán)境條件，可精確控制結(jié)構(gòu)的形狀。更妙的是，通過改變建筑平臺(tái)的傾斜角度，可以旋轉(zhuǎn)構(gòu)造出獨(dú)特的分支、曲線、甚至是懸掛式設(shè)計(jì)，而這一切都不需要額外的支撐材料。

“創(chuàng)立實(shí)驗(yàn)室之初，我從未想象過我們會(huì)利用3D冰打印技術(shù)制造出組織結(jié)構(gòu)來幫助人類?！盠eDuc 表示。

“然而，隨著我們研究的不斷深入，我和 Burak 等人的匯聚，使項(xiàng)目匯集了來自不同領(lǐng)域的獨(dú)特視角和能力。這是一段非常美妙的旅程，通過跨學(xué)科的合作，我們實(shí)現(xiàn)的成果遠(yuǎn)超個(gè)體的總和。”

這項(xiàng)持續(xù)的工作不僅計(jì)劃將3D-ICE技術(shù)的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，還期待在個(gè)性化的組織工程領(lǐng)域發(fā)揮其潛能，尤其是在制造能夠精確仿照患者特有血管結(jié)構(gòu)的組織方面，為醫(yī)學(xué)研究和治療方法的創(chuàng)新開辟了新的可能。