4D列印硅膠技術成新貴，LLNL又發明擁有形狀記憶新方法

形狀百變的硅膠有著廣泛的應用，特別是在醫藥行業。近日，蘇黎世大學的研究人員最近就用3D列印技術列印了一個硅膠人造心臟，可以跳動半小時。另外，中國的外科醫生成功4D列印了一個先進乳房植入物。

近日，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)發布了關於4D列印硅膠的研究。LLNL將直接墨水書寫的方法和形狀記憶聚合物結合起來，創造出了壓縮後可以恢復形狀的硅膠。

LLNL可以通過為其添加形狀記憶聚合物來延長蘇黎世大學這個3D列印心臟結構的壽命。這種4D列印硅膠同樣可以應用於「可穿戴保護墊」的製造，一定溫度下就可以激活它的功能。

直接墨水書寫技術

雖然硅膠是3D列印的理想材料，但是它也很難操作。有一些研究人員用水來製造3D列印的硅膠，但是LLNL還是選擇直接墨水書寫技術。

實驗室最近一些項目都應用了直接墨水書寫技術，包括在3D列印玻璃上的突破，以及製造航天級碳纖維複合材料。該方法採用具有粘性和彈性的油墨材料。在這個項目中，LLNL將硅膠墨水和形狀記憶聚合物的外殼結合在一起。

形狀記憶

正如論文所解釋，利用形狀記憶聚合物可以豐富3D列印部件的功能。許多團體已經證明了這項被稱為4D列印技術的有效性。例如，中國的外科醫生成功4D列印了一個先進乳房植入物。

研究人員說：「這是我們第一次證明，在3D列印的多孔彈性體中，可以簡單地通過添加殼玻璃溫度可控的聚合物微球來實現形狀記憶的功能。」

研究小組壓縮物體結構，然後進行熱浸泡，最後成功恢復了物體的形狀，以此證明了形狀記憶能力。研究人員表示，未來的工作主要包括多材料的列印和管線內混合，進一步優化結構，孔隙度和材料等性能。

這篇題為《有形狀記憶的3D列印硅膠》（3D Printed Silicones with Shape Memory）已經在《科學報告》（Scientific Reports）期刊中發表。

編譯自：3dprintingindustry

180頁3D列印行業應用白皮書（2017）

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