中國粉體網訊 水凝膠因具有親水的聚合鏈網絡,可保留大量的水分,因此在各個領域得到了廣泛的應用。而最新報道顯示極具彈性的水凝膠已經將其應用擴展到透明觸摸板、軟機器人技術和其他需要大變形的領域。
對于高彈性的UV固化3D打印水凝膠來說,其可拉伸強度達1300%并且與基于高分辨率數字光處理的3D打印技術相兼容,從而能夠制造具有復雜幾何形狀的水凝膠結構,并廣泛應用于生物醫學和柔性電子產品等領域。
然而,傳統的制造技術主要依賴于模具成型和鑄造成型,然而其有限的幾何復雜性和相對較低的制造分辨率極大地限制了該應用的發展潛力。結合最新的3D打印技術,人們還嘗試使用3D打印技術構建幾何形狀更為復雜的水凝膠結構,包括多孔支架,血管網絡,半月板替代物等。盡管如此,目前這種3D打印水凝膠的幾何復雜性,打印分辨率以及彈性均有所不足,這些不足極大地限制了這種技術在許多領域中的應用。
目前,新加坡科技與設計大學(SUTD)數字化制造與設計(DMAND)中心和耶路撒冷希伯來大學(HUJI)的科學家們合作開發出了一組極具彈性的UV固化水凝膠,其拉伸性可高達1300 %,是UV固化3D打印方法的理想選擇。目前這些水凝膠已被用來制造具有高幾何復雜性和高打印分辨率的水凝膠結構。這項研究的具體內容刊登了在2018年4月刊的材料化學雜志B版中,同時它也在封面上作了介紹。
“我們已經開發出世界上最具拉伸性能的3D打印水凝膠樣品!眮碜許UTD科學與數學集團的助理教授Qi(Kevin)Ge說,他是該項目的共同領導人之一。
印刷的水凝膠樣品可以拉伸高達1300%。同時,這些水凝膠與基于數字光處理的3D打印技術的相容性使我們能夠制造分辨率高達7μm和復雜幾何形狀的水凝膠3D結構。
“這些可印刷的可拉伸水凝膠顯示出優異的生物相容性,這使我們能夠直接3D打印出生物結構和組織,這些水凝膠具有良好的光學清晰度,使3D打印隱形眼鏡成為可能。更重要的是,這些可打印的水凝膠可以形成強大的界面結合商業3D打印彈性體,這使我們能夠直接3D打印水凝膠-彈性體混合結構,如彈性印刷在彈性體基質上的柔性電子板和導電水凝膠電路!盙e教授說。
總的來說,我們相信高可拉伸性能和可UV固化的水凝膠以及基于UV固化的3D打印技術將顯著增強制造生物結構和組織,隱形眼鏡,柔性電子設備和許多其他應用的能力。(粉體網編輯整理/土豆兒)