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高度可伸缩的水凝胶 用于高分辨率多材料3D打印

归档日期:05-01       文本归类:多分辨率      文章编辑:爱尚语录

  水凝胶,能够保留大量水的聚合链的亲水网络,已广泛用于各种应用中。高度可拉伸水凝胶的最新进展已将其应用扩展到软机器人,透明触摸板和其它需要大变形的应用领域。

  然而,主要依赖于模制和铸造的传统制造方法由于有限的几何复杂性和相对低的制造分辨率而限制了应用范围。随着近来3D打印的快速发展,已经进行了各种尝试以使用3D打印来制造具有复杂几何形状的水凝胶结构,包括血管网络,多孔支架,弯月面替代物等。然而,现有的3D印刷水凝胶不具有高印刷分辨率,高几何复杂性以及高拉伸性,这使得它们不适用于许多应用。

  最近,来自新加坡科技与设计大学(SUTD)数字制造与设计(DManD)中心和耶路撒冷希伯来大学(HUJI)的研究人员开发了一系列高度可拉伸和紫外线固化水凝胶,可以拉伸至1300 %,适用于基于UV固化的3D打印技术。这些已被用于制造需要高印刷分辨率和高几何复杂性的水凝胶结构。这项工作的细节发表在2018年4月的“材料化学杂志”(Journal of Materials Chemistry B)杂志上,并在封面上也有特色。

  “我们开发了世界上最具伸缩性的3D打印水凝胶样品,”SUTD科学与数学集群的助理教授Qi(Kevin)Ge说道,他是该项目的共同领导者之一。他补充说:“印刷的水凝胶样品可以拉伸高达1300%。同时,这些水凝胶与基于数字光处理的3D打印技术的兼容性使我们能够制造分辨率高达7?m的水凝胶3D结构。和复杂的几何形状。“

  “印刷的可伸缩水凝胶具有出色的生物相容性,使我们可以直接3D打印生物结构和组织。这些水凝胶的高光学清晰度提供了3D打印隐形眼镜的可能性。更重要的是,这些3D可印刷水凝胶可以形成强大的界面粘合商业3D打印弹性体,使我们能够直接3D打印水凝胶 - 弹性体混合结构,如柔性电子板,弹性矩阵上印有导电水凝胶电路,“葛教授说。

  “总体而言,我们相信高度可拉伸和紫外线固化的水凝胶,以及基于UV固化的3D打印技术,将显着提高生产生物结构和组织,隐形眼镜,柔性电子产品和许多其他应用的能力,”Shlomo Magdassi教授说。谁是HUJI这个项目的联合负责人。

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