意大利都靈理工大學(xué)和以色列耶路撒冷希伯來大學(xué)的科學(xué)家采用數(shù)字光處理(DLP)3D打印技術(shù),用水凝膠打印出復(fù)雜的形狀,而且這些結(jié)構(gòu)在損壞時可自我修復(fù),該成果近期發(fā)表在《自然·通訊》上。
水凝膠是一種含有大量水的聚合材料,可重現(xiàn)生物組織特征,在多個領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。迄今為止,水凝膠僅通過基于微擠出式的增材制造技術(shù)進行處理,設(shè)計和分辨率的自由度受到限制。在該研究中,科學(xué)家使用市售材料和商用數(shù)字光處理3D打印技術(shù),打印出水凝膠。這些水凝膠基于半互穿的聚合物網(wǎng)絡(luò),可實現(xiàn)自我修復(fù)。自我修復(fù)在室溫下快速發(fā)生,無需任何外部觸發(fā)。重新連接后,樣品可以承受變形并在12小時后恢復(fù)其初始強度的72%。
項目協(xié)調(diào)人Ignazio Roppolo教授表示,與傳統(tǒng)基于擠出式的增材制造相比,3D打印有更大的多功能性和準(zhǔn)確性,它允許設(shè)計更復(fù)雜的形狀,并保證最終結(jié)果忠實于計算機上的設(shè)計。這種自愈結(jié)構(gòu)不僅可以應(yīng)用于再生醫(yī)學(xué),而且在可穿戴傳感器、軟體機器人和能量收集領(lǐng)域也有重要應(yīng)用潛力。
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