科学家用蚊子嘴做3d打印喷头煎蛋网

12/16/2025

在工程学里,有一个听起来有点怪的方向,叫“尸体机器人”。研究者会把动物的身体部位和人工材料结合,造出一些奇妙的小机器。以前,有团队用死蜘蛛的腿做成微型夹子,用死蟑螂做过会走路的装置。

在加拿大蒙特利尔,McGill University的机械工程学者Cao带着团队走上了另一条路。他们不是造机器人,而是想把雌蚊子的口器改造成3d打印喷嘴。结果比想象的顺利。

为了找最适合当喷嘴的“天然零件”,团队做了一次大范围搜查。他们观察了蜜蜂、黄蜂、蝎子的毒针,还有毒蛇的尖牙,甚至蜈蚣的爪子。这些结构的共同点,是负责把液体传到目标上。这和3d打印喷嘴的基本功能很像。

问题在于,这些结构大多弯曲,而且它们进化出来本来就是用来喷一口毒,不是为了稳定、持续地输送材料。3d打印最需要的就是均匀、持续的流量。

于是他们把注意力放到另一类天然工具上。像蚊子这样吸血的昆虫,口器是很薄、很直、很硬的管子,要能穿皮吸血,又要输送稳定的液体流量。最后进入候选名单的,包括舌蝇、白蛉、蚜虫、臭虫、猎蝽和雌蚊子。胜出的,是雌蚊子的口器。

雌蚊子口器内部的直径只有20到30微米,比大多数毒针和尖牙都小许多,而且结构笔直,非常适合作为喷嘴对准。硬度和强度也足够,能抵抗打印时的压力。

接下来就是把它装进打印机。Cao的团队把这台机器叫作“3d尸体打印机”。底座是Aerotech的高精度运动平台,可以以10纳米的精度移动喷头。挤出系统也不复杂,用的只是注射器式的“直接墨水书写”系统。

他们在显微镜下从已经安乐死的蚊子身上取下口器,把它和塑料喷头对齐,再用紫外固化树脂粘起来。改装完成后,这个喷嘴能做到18到22微米的打印线宽,比能买到的最细金属喷嘴还小一倍。

团队测试打印了600微米大小的蜂窝结构、微型枫叶,还有细胞支架。表现相当不错。但自然结构也不是完美的。

Scroll for more