3D列印硅膠為何可應用於生物醫學、軟機器人？

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能夠3D列印靈活多孔的硅橡膠結構。該技術可用於生物醫學和軟機器人。

從隱形眼鏡到發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，研究人員和企業已經設法製作可3D列印的硅膠。

加利福尼亞州的ALT是少數幾家已經開發硅膠3D列印工藝的公司之一，佛羅里達大學的研究人員在幾周前就推出了用於醫療器械的硅膠3D列印工藝。

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列印工藝的最新成員，開發了用由液體和固體形式的硅氧烷形成的糊狀油墨列印的3D列印方法。他們說他們的技術讓人聯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，在水介質中，液體硅橡膠可用於在微小的硅橡膠珠之間形成橋樑。所得到的糊狀物可以在各種環境中3D列印，甚至在水下也可以。

由於該技術可以在乾燥或潮濕的環境中使用，研究人員認為其可用於活組織。他們設想了生物醫學應用，例如可以直接應用到人體上的3D列印軟繃帶，以及在軟機器人領域的應用。

Velev說：「硅膠或PDMS的3D列印非常有價值，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，您通常需要快速加熱材料或使用特殊的化學來應用它，這在技術上是複雜的。」

另一方面，這種硅膠3D列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：「我們的方法採用非常簡單的可擠出材料，可以放置在3D印表機中，直接對多孔、柔性結構進行原型列印，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於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，因此在成型和固化後可以形成一種非常內聚的、可拉伸和可彎曲的材料。」Velev解釋說。

據悉，該研究論文於本周發布在Advanced Materials雜誌上。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。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！