US AIR FORCE RESEARCH LAB DEPOSITA LA DOMANDA DI BREVETTO PER IL SIMULATORE DI NASO STAMPATO IN 3D
I ricercatori dell’US Air Force Research Laboratory (AFRL) di Dayton, Ohio, hanno presentato una domanda di brevetto per un simulatore di naso stampato in 3D.
Soprannominato il simulatore del naso con modalità multisampling per la valutazione del flusso d’aria, il becco senza volto è inteso come una replica scientifica precisa del sistema respiratorio superiore, consentendo ai ricercatori di valutare gli effetti della qualità dell’aria sulla fisiologia respiratoria. Gli inventori, Angela Dixon e Sabre Hussain dell’AFRL, ritengono che il naso stampato in 3D potrebbe essere ottimo per studiare i rischi legati alla respirazione come l’ipossia, le nanoparticelle aerodisperse e i composti organici volatili.
I ricercatori affermano: “A differenza dei tipici modelli di gesso nasale, questo innovativo modello bioibrido delle vie respiratorie superiori consente una rappresentazione più accurata delle funzioni respiratorie fisiologiche insieme all’analisi dei tessuti rilevante dal punto di vista spazio-temporale. Qui abbiamo sposato elementi elettronici e biologici in una proposta per sviluppare un bioibrido robotico “.
L’anatomia interna del naso umano è più complessa di quanto ci si potrebbe inizialmente aspettare. È stato certamente tentato prima, ma pochissimi sistemi bioingegnerizzati costruiti per modellare le complessità della cavità nasale sono stati sufficientemente precisi da poter essere utilizzati in studi avanzati sulla qualità dell’aria. Inoltre, mentre i modelli precedenti sono stati in gran parte creati studiando coloro che hanno gentilmente donato i loro corpi alla scienza, l’ascesa della moderna tecnologia di scansione 3D e TC ci consente di lavorare con volontari un po ‘più vivi.
In quanto tale, il naso dell’AFRL si basa su immagini diagnostiche di una vera cavità nasale umana e progettato per essere stampato su stampanti Stratasys PolyJet e Carbon DLS 3D. Per dare al dispositivo capacità di respirazione autonoma, i ricercatori hanno anche collegato un sistema di ventole per imitare il flusso d’aria realistico.
All’interno del naso stesso c’è una serie di sonde del flusso d’aria progettate per rilevare parametri come la velocità dell’aria, nonché per rilevare specifiche interazioni del tessuto nasale. Questo serve per mappare dove e quando i gas e le particelle inalati entrano in contatto con le fessure del naso.
Facendo un’immersione più profonda nelle narici, possiamo effettivamente vedere che il simulatore comprende otto diapositive modulari individuali con fori per la sonda per ospitare i sensori. Ogni segmento della pila consente ai ricercatori di studiare una sezione molto particolare della cavità nasale e vengono sigillati insieme utilizzando guarnizioni a tenuta d’aria per formare un canale continuo.
I ricercatori concludono: “Ci sforziamo di alzare un po ‘più in alto la soglia dei risultati per le tecnologie di bioingegneria spingendo lo sviluppo di dispositivi robotici più realistici che forniscono doppiamente funzioni meccaniche avanzate e architettura biologica native degli esseri umani. Il lavoro in corso includerà la convalida di questo sistema di simulazione del naso caratterizzando le portate ottenibili all’interno del dispositivo “.
