O estudante de biologia Andy Shar descobre tinta imprimível em 3D que ‘todo mundo procurava’, diz o professor de física

Aug 02, 2023

20 de abril de 2023

Por Mary Kate Brogan

Sobre Dreamwork, Team Work: Como parte das Research Weeks 2023, esta série apresenta alunos de graduação e seus mentores docentes enquanto eles falam sobre suas pesquisas e o que aprenderam uns com os outros ao longo do caminho.

Encontrar uma tinta imprimível em 3D que conduza eletricidade, mas que seja forte, flexível e extensível, tem sido uma meta de cientistas de materiais em todo o mundo desde o início da impressão 3D, diz Daeha Joung, Ph.D., professora assistente no Departamento de Física da Faculdade de Humanidades e Ciências da Virginia Commonwealth University.

Então, no ano passado, quando Andy Shar entrou em seu laboratório ansioso para procurar a solução, Joung ficou apreensivo, mas deu uma chance a Shar. E ele está grato por ter feito isso.

“Eu estava tentando encontrar aquela tinta sozinho”, disse Joung. “Mas de alguma forma, Andy descobriu a receita.”

A descoberta abriu novas oportunidades para Shar, agora estudante do segundo ano com especialização em biologia na Faculdade de Humanidades e Ciências e especialização em estudos religiosos na Escola de Estudos Mundiais. Shar, membro do Honors College, tem trabalhado com Joung e sua equipe de pesquisa por meio do Programa de Oportunidades de Pesquisa de Graduação da VCU.

Ao lado de Phillip Glass, aluno do doutorado. no programa de nanociência e nanotecnologia, Shar publicou dois artigos acadêmicos, incluindo um na revista Advanced Functional Materials, do qual atuou como primeiro autor. Ele também enviou outro — além de um capítulo de livro — e foi convidado para apresentar em conferências sobre a descoberta.

“O material que descobrimos era um composto de silicone – polidimetilsiloxina, ou PDMS – e dispersamos nanotubos de carbono, ou CNT, dentro desse silicone, o que é algo meio difícil de fazer”, disse Shar. “Usamos uma técnica bastante simples e ecologicamente correta para fazer isso, que pode ocorrer em temperatura ambiente. A facilidade do processo de fabricação permite que ele seja acessível a outras pessoas e talvez até mesmo a empresas que queiram utilizá-lo comercialmente.”

Joung, Shar e Glass continuam a usar a tinta imprimível em 3D no desenvolvimento de dispositivos personalizáveis ​​de monitoramento da saúde do paciente e de pele eletrônica, ou eSkin – sensores vestíveis para detectar movimentos de articulações ou monitorar a saúde cardíaca e respiratória.

“O que o Dr. Joung tem sido realmente pioneiro é usar a impressão 3D para criar estruturas que podem simular a arquitetura da medula espinhal”, disse Shar. Ele e Joung esperam que esta tecnologia, infundida com informações bioimpressas que permitiriam o crescimento das células, possa ajudar pessoas com lesões na medula espinhal a recuperar as funções sensoriais e motoras.

Aqui, aluno e mentor compartilham ideias sobre o que aprenderam trabalhando juntos.

O que o atraiu neste projeto?

Começarei do início e abordarei o que me atraiu no laboratório do Dr. Joung em primeiro lugar: [minha] experiência passada com pesquisas no ensino médio. Sempre gostei muito de coisas práticas, e ciência de materiais e nanotecnologia foram dois dos meus principais interesses ao entrar na VCU. Então gostei de como ele incorporou isso à impressão 3D – algo que nunca fiz antes, mas que também estava animado para usar – com aplicações biológicas. Pretendo entrar na área médica, então isso seria algo que se relacionaria com a minha futura profissão. Então isso foi definitivamente algo interessante.

Para esse projeto específico, comecei trabalhando com Phillip Glass, que é estudante de graduação em física, em seu projeto, e isso se tornou uma progressão natural porque eu o estava ajudando. Eu tinha algum interesse em química e no processo de fabricação da tinta e do material. E enquanto o ajudava, decidi fazer minhas próprias provas. E eu realmente dou crédito ao Dr. Joung por me dar flexibilidade e independência para fazer isso. Eu estava fazendo experiências e, assim que encontrei uma tinta que achei que funcionaria, decidimos que, se fosse única o suficiente e tivesse certas vantagens sobre o que era visto na literatura, poderíamos escrever um artigo sobre ela. Então fiz mais pesquisas lá.