使用由液體和固體形式的硅氧烷形成的糊狀油墨，北卡羅萊納州立大學的研究人員已經(jīng)能夠3D打印靈活多孔的硅橡膠結構。該技術可用于生物醫(yī)學和軟機器人。
從隱形眼鏡到發(fā)動機襯墊到冰塊托盤，硅膠已被證明是一種多功能的聚合物組。因此，研究人員和企業(yè)已經(jīng)設法制作可3D打印的硅膠。
加利福尼亞州的ALT是少數(shù)幾家已經(jīng)開發(fā)硅膠3D打印工藝的公司之一，佛羅里達大學的研究人員在幾周前就推出了用于醫(yī)療器械的硅膠3D打印工藝。
北卡羅萊納州立大學的一組研究人員剛剛成為研究硅膠3D打印工藝的最新成員，開發(fā)了用由液體和固體形式的硅氧烷形成的糊狀油墨打印的3D打印方法。他們說他們的技術讓人聯(lián)想到用水將砂粒變成沙堡。
由NVISTA NCID化學和生物分子工程教授Orlin Velev領導的研究團隊表明，在水介質(zhì)中，液體硅橡膠可用于在微小的硅橡膠珠之間形成橋梁。所得到的糊狀物可以在各種環(huán)境中3D打印，甚至在水下也可以。
由于該技術可以在干燥或潮濕的環(huán)境中使用，研究人員認為其可用于活組織。他們設想了生物醫(yī)學應用，例如可以直接應用到人體上的3D打印軟繃帶，以及在軟機器人領域的應用。
Velev說：“硅膠或PDMS的3D打印非常有價值，因為它具有許多有用的特性。但應用它還需要攻克一些挑戰(zhàn)，您通常需要快速加熱材料或使用特殊的化學來應用它，這在技術上是復雜的。”
另一方面，這種硅膠3D打印方法既不需要熱應用也不需要特殊的化學成分。NC州研究人員認為這種技術非常可取。
Velev說：“我們的方法采用非常簡單的可擠出材料，可以放置在3D打印機中，直接對多孔、柔性結構進行原型打印，即使在水下也可以。所有這一切都是通過兩種材料的多相系統(tǒng)完成的，不需要特殊的化學成分或昂貴的機器。”
研究人員將這種易用性歸因于該方法中使用的雙重硅膠。
“這個‘訣竅’是珠粒和與它們結合的液體都是硅膠，因此在成型和固化后可以形成一種非常內(nèi)聚的、可拉伸和可彎曲的材料。”Velev解釋說。
據(jù)悉，該研究論文于本周發(fā)布在Advanced Materials雜志上。它的第一作者是NC州博士候選人Sangchul Roh。共同作者包括NC州立研究生Dishit Parekh；路易斯安那州立大學的教授Bhuvnesh Bharti，以及荷蘭瓦赫寧根大學的Simeon Stoyanov博士。
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