蚊子開始向人類“還債”了，它們的嘴被做成3D打印噴口，效果絕了

如果要評(píng)選地球上最令人深惡痛絕的生物，那蚊子就應(yīng)該會(huì)毫無(wú)懸念地以高票當(dāng)選，畢竟幾乎每一個(gè)人都有過(guò)被蚊子叮咬的痛苦經(jīng)歷，而在每一年里，都有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的人類因?yàn)槲米觽鞑サ募膊∈氋F的生命。

從我們?nèi)祟惖慕嵌葋?lái)看，蚊子實(shí)在是對(duì)我們虧欠了太多。不過(guò)現(xiàn)在，蚊子開始向人類“還債”了，根據(jù)一項(xiàng)近日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上的新研究，它們的嘴被做成了3D打印噴口，效果絕了。這具體是怎么回事呢？下面我們就來(lái)了解一下。

就目前的情況來(lái)看，雖然現(xiàn)代3D打印技術(shù)在整體上發(fā)展得還算不錯(cuò)，但在微米尺度的領(lǐng)域里，卻有一個(gè)急需解決的問(wèn)題。

簡(jiǎn)單來(lái)講就是，微米尺度的3D打印，需要極為精密的噴口，這些噴口既要足夠細(xì)，也要足夠堅(jiān)硬以承受壓力，還不能太脆（否則在使用過(guò)程中容易損壞），同時(shí)還要求噴口內(nèi)壁足夠平滑，以確保流體連續(xù)輸出。

這樣一來(lái)，就對(duì)設(shè)備精度、材料均勻性和加工環(huán)境的要求都極高，成本也隨之飆升，一個(gè)噴口動(dòng)輒就是幾十美元、甚至是上百美元，而由于制造水平的限制，其效果也不夠理想。

除此之外，這些微型噴口的材料通常是金屬和塑膠，在其制造過(guò)程中，任何微小的誤差都可能導(dǎo)致材料流動(dòng)不穩(wěn)定、噴射方向偏移，甚至直接堵塞，而它們又無(wú)法進(jìn)行后期修整，如果成型不理想，基本只能報(bào)廢，這很不環(huán)保。

實(shí)際上，此次研究的目的就是為了解決這個(gè)問(wèn)題，與過(guò)去研究不同的是，此次研究采用了一個(gè)新的思路，那就是在大自然中的那些生物中，去尋找可以充當(dāng)這類噴頭的微型管狀結(jié)構(gòu)，比如蝎子的毒刺、蜜蜂的螫針、蛇的毒牙、植物的導(dǎo)管……等等。

在經(jīng)過(guò)仔細(xì)對(duì)比之后，蚊子的嘴，或者更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f(shuō)，蚊子的口器最終“勝出”，研究人員發(fā)現(xiàn)，它們的口器足夠細(xì)、足夠直，還具備非常好的強(qiáng)度和韌性，并且其內(nèi)壁也非常平滑，能夠讓流體極為順暢地通過(guò)。

所以從理論上來(lái)講，蚊子的口器，可以說(shuō)是堪稱完美地符合了微米尺度的3D打印噴口所需要的條件。接下來(lái)，就是實(shí)驗(yàn)階段。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，研究人員選擇了埃及伊蚊作為供體，他們小心翼翼地取下這些蚊子的口器，并對(duì)其進(jìn)行了清潔處理，然后在其外部加了一層類似于“外骨骼”的支撐材料，以避免它們?cè)谑褂眠^(guò)程中變形或斷裂。

經(jīng)過(guò)一系列精細(xì)操作之后，蚊子的口器就被做成了微米尺度3D打印噴口，接下來(lái)，研究人員將其安裝在特制的3D打印系統(tǒng)上，然后對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。

在測(cè)試工作中，研究人員利用這種噴口打印了多種微結(jié)構(gòu)，例如規(guī)則的網(wǎng)格、復(fù)雜的圖案，還有可用于包裹細(xì)胞的微型支架，結(jié)果表明，其打印效果簡(jiǎn)直是絕了。

在打印過(guò)程中，這種噴口能讓材料極為穩(wěn)定地輸出，線條連續(xù)且均勻，表現(xiàn)得非常溫和，其打印精度可以輕松達(dá)到20微米（作為對(duì)比，目前市面上最細(xì)的人造噴嘴的精度約為35微米），并且出奇地堅(jiān)固，能夠承受高達(dá)60千帕的壓強(qiáng)。

除此之外，這種噴口耐久度也高得令人吃驚，根據(jù)此次研究的測(cè)算，在打印參數(shù)控制精準(zhǔn)的情況下，一個(gè)這樣的噴口，至少能夠持續(xù)工作14天之久。

研究人員表示，相對(duì)于那些需要高精尖實(shí)驗(yàn)室才能制造出的人造噴口而言，這種噴口的成本幾乎可以忽略不計(jì)（因?yàn)槲米釉诖笞匀恢锌梢哉f(shuō)是到處都是），并且其制造難度也不高，只要技術(shù)熟練，大概10分鐘就可以做一個(gè)，更重要的是，這種噴口性能更優(yōu)越，還很環(huán)保，不會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成任何不利影響。

所以可以預(yù)期的是，隨著這種技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，未來(lái)會(huì)有大量的蚊子被用于相關(guān)領(lǐng)域，它們的嘴除了會(huì)被做成3D打印噴口之外，也可能會(huì)有其他與之類似的用途。

不得不說(shuō)，這是一件令人開心的事情，畢竟人類被蚊子危害了這么久，也該讓它們“還還債”了，你覺得呢？

參考資料：3D necroprinting: Leveraging biotic material as the nozzle for 3D printing，Science Advances, Issue 47，DOI: 10.1126/sciadv.adw9953