研究人员开发出用于生物医学、软机器人的3D打印硅胶技术

作者:3D虎      选择源:3D虎   时间:2017年06月12日

从隐形眼镜到发动机衬垫到冰块托盘,硅胶已被证明是一种多功能的聚合物组。因此,研究人员和企业已经设法制作可3D打印的硅胶。

加利福尼亚州的ALT是少数几家已经开发硅胶3D打印工艺的公司之一,佛罗里达大学的研究人员在几周前就推出了用于医疗器械的硅胶3D打印工艺。

北卡罗莱纳州立大学的一组研究人员刚刚成为研究硅胶3D打印工艺的最新成员,开发了用由液体和固体形式的硅氧烷形成的糊状油墨打印的3D打印方法。他们说他们的技术让人联想到用水将砂粒变成沙堡。

由NVISTA NCID化学和生物分子工程教授Orlin Velev领导的研究团队表明,在水介质中,液体硅橡胶可用于在微小的硅橡胶珠之间形成桥梁。所得到的糊状物可以在各种环境中3D打印,甚至在水下也可以。

由于该技术可以在干燥或潮湿的环境中使用,研究人员认为其可用于活组织。他们设想了生物医学应用,例如可以直接应用到人体上的3D打印软绷带,以及在软机器人领域的应用。


Velev说:“硅胶或PDMS的3D打印非常有价值,因为它具有许多有用的特性。但应用它还需要攻克一些挑战,您通常需要快速加热材料或使用特殊的化学来应用它,这在技术上是复杂的。”

另一方面,这种硅胶3D打印方法既不需要热应用也不需要特殊的化学成分。NC州研究人员认为这种技术非常可取。

Velev说:“我们的方法采用非常简单的可挤出材料,可以放置在3D打印机中,直接对多孔、柔性结构进行原型打印,即使在水下也可以。所有这一切都是通过两种材料的多相系统完成的,不需要特殊的化学成分或昂贵的机器。”

研究人员将这种易用性归因于该方法中使用的双重硅胶。

“这个‘诀窍’是珠粒和与它们结合的液体都是硅胶,因此在成型和固化后可以形成一种非常内聚的、可拉伸和可弯曲的材料。”Velev解释说。

据悉,该研究论文于本周发布在Advanced Materials杂志上。它的第一作者是NC州博士候选人Sangchul Roh。共同作者包括NC州立研究生Dishit Parekh;路易斯安那州立大学的教授Bhuvnesh Bharti,以及荷兰瓦赫宁根大学的Simeon Stoyanov博士。




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