Keramické materiály mají celou řadu pozoruhodných vlastností, které stojí za využití. Jsou mechanicky nesmírně odolné, tepelně stabilní a současně také výrazně biologicky kompatibilní. Velmi zajímavé by bylo i uplatnění keramických mikrostruktur, pokud je ovšem dokážeme vyrobit s dostatečnou přesností.
Rahut Panat z Carnegie Mellon University a jeho kolegové vyvinuli novou metodu 3D-AJP pro výrobu komplexních keramických mikrostruktur. Jde o 3D nanotisk aerosolovou tryskou, s jehož pomocí je možné tisknout miniaturní pilíře, spirály, mřížky i další struktury do detailů o velikosti 20 μm. Panat uvádí, že se současnými metodami zpracování keramického materiálu není možné vyrobit takto přesné mikrostruktury. Výsledný produkt by dlouho nevydržel. Tím postupem je možné ovládat pórovitost výsledného materiálu, což značně rozšiřuje možnosti uplatnění. Keramické mikrostruktury by se mohly uplatnit například v diagnostice, při čištění vody, filtraci, obalování mikroelektroniky, v technologiích tkáňového inženýrství nebo třeba při letech do vesmíru jako izolace kosmických lodí. Například v diagnostice by mohly být využity pro velice rychlou detekci biomolekul, jako jsou markery nádorů nebo třeba sepse ve vzorku krve. V případě čištění vody zase lze keramické mikrostruktury využít jako keramický fotokatalyzátor k až zhruba čtyřnásobnému zvýšení rychlosti i účinnosti reakcí, při nichž UV záření a oxid zinku likvidují znečisťující látky. Keramika je považována za klíč k nově vznikajícím inženýrským systémům především díky své odolnosti proti opotřebení, tepelné stabilitě, tepelné izolaci, vysoké tuhosti a biokompatibilitě. Ačkoli stávající techniky 3D tisku již otevřely dveře pro výrobu keramiky touto cestou, během následného zpracování po tisku často dochází k silnému smrštění a/nebo k vadám v důsledku odstranění přísad z „inkoustu“, které byly potřebné k podpoře materiálu během tisku. Vzhledem ke smrštění v rozmezí 15—43 % je pro výrobce náročné nastavit parametry tisku, které by zajistily zhotovení dílu požadovaných přesných rozměrů. 3D-AJP se ovšem o přísady v inkoustu neopírá a vykazuje pouze 2—6 % míru smrštění. Výrobci si tak v podstatě mohou být jisti, že strukturu s rozměry, které požadují, opravdu vytisknou. To ostatně potvrdila i provedená podrobná studie vyrobitelnosti (viz obrazové porovnání výstupů z CAD programu a ze skenovacího elektronového mikroskopu — SEM). Badatelům se rovněž podařilo s metodou 3D-AJP vytisknout dva keramické materiály do jediné struktury. /sm/
