3D列印人造色素可應用於感測器和可拉伸電子產品

海洋中最常見的八爪魚成為來自美國新罕布希爾大學的兩位研究人員對新型3D列印材料的靈感來源。作為頭足類家族的成員，章魚，魷魚和墨魚作為海洋中的偽裝大師，可以瞬時轉化自身的顏色用以適應周圍環境。這是一種令人難以置信的偽裝，它可以讓這些深海生物在躲避掠食者以及更容易獵食獵物。

圖中畫圈處 就是八爪魚的變色目前來自新罕布希爾大學機械工程系的教授姜雲耀教授和Yaning Li用了大量時間來研究這種水生動物，並著眼於人工再造它們。首先，我們應該仔細研究這種偽裝機制的運作方式，因為它存在於自然界。被稱為偽裝的水下主人，頭足類動物由於其皮膚中高度敏感的色素體器官而具有驚人的偽裝能力。色素細胞器官的機制圍繞著一個含色素的單一色素細胞，與4至24個徑向排列的肌纖維結合在一起。

色素細胞快速變化 從而有效地轉移皮膚色素當章魚肌肉收縮時，無論是逃離危險境地還是抓捕獵物，該生物的色素細胞都會快速的變化，從而有效地轉移皮膚色素。除了基本的顏色變化之外，頭足類動物還可以通過選擇性地和順序地擴大和縮小不同組的色素細胞，在偽裝能力方面具有戰略意義，從而實現跨越很大範圍的顏色轉換。用外行人的話來說，章魚不僅能迅速改變顏色，它也可以有條不紊地與周圍環境相匹配。 受到這種自然奇觀的啟發，研究人員開始通過多種材料的3D列印方式開發自己的人造色素。儘管章魚使用他們的色素能力主要用於色素轉運，但新罕布希爾大學的教授們試圖通過他們的工作帶來戲劇性的變化和獨特的順序開放機制。拉普拉斯效應的科學概念是實現成功結果的關鍵，它允許材料在朝不同方向拉伸時沿一個方向擴展。通過在兩個不同的方向上調整它們的手性幾何形狀，他們可以設計一種機制，僅在一個方向上載入時，可以使不同大小的單元順序打開。這意味著人工設計的單元格可以以不同的排序模式打開，並通過幾何和材料的組合進行調整。

拉普拉斯效應說明作為一種有價值的新設計理念，研究人員的創新可能會對我們用於促進藥物輸送和顏色變化的智能超材料產生嚴重影響。至少可以說，潛在的應用很多。通過利用這些3D列印的色素，生物醫學支架，繃帶，藥物儲存器和支架可以設計得更加有效，以適應佩戴者的身體。除了智能響應複合材料，執行器和感測器以及可拉伸電子器件等領域外，可摺疊或可展開器件的擴展領域也可以從創新中受益。不僅可以在動物身上實驗，人體皮膚也可以進行3D列印。 目前3D列印正在嘗試不同的研究領域，人體皮膚3D列印就是其中之一。3D列印的皮膚不僅在製藥和化妝品檢測方面具有價值，還可以為燒傷或事故受害者提供皮膚移植物來改變身體狀況。目前工程皮膚構造已被用於這些方向，但它們不具有天然皮膚的許多特徵，如毛囊，汗腺和色素沉著。

3D列印人體皮膚可實現自然色素沉著就像章魚的皮膚一樣，3D列印人體皮膚可實現自然色素沉著，新加坡研究所(SIMTECH)和南洋理工大學新加坡中心3D列印(SC3DP) 已經開發出，有色人體皮膚結構的3D生物列印。研究小組使用生物列印技術來控制黑色素產生的皮膚細胞或黑色素細胞在仿生組織基質上的分布，從而產生類似於真人皮膚的色素沉著的皮膚。 3D列印技術是精確沉積生物材料和活細胞以製造仿生皮膚的極好平台，具有很高的可重複性，現在看不到3D列印的皮膚具有均勻的皮膚色素沉著。研究人員使用三種不同類型的皮膚細胞：黑色素細胞，角質形成細胞和成纖維細胞，以及兩步生物列印方法，稱為「按需滴落」。

3D列印人體皮膚沒有毛囊、汗腺和色素沉著「兩步生物列印策略包括製造皮膚的真皮區域，以及表皮細胞(例如角質形成細胞和黑素細胞)在仿生皮膚構建體上的預定義位置處的沉積，創造3D體外著色的人體皮膚構造，研究發現3D列印的皮膚結構與使用手工鑄造方法製造的皮膚結構進行比較時，兩種製造方法，真皮區域頂部的細胞分布和真皮區域內的微結構之間的兩個明顯區別。與手工澆鑄方法相比，兩步生物列印策略能夠以高度可控的方式實現列印單元的標準化分布。 人類的皮膚顏色有著無數的變化，為什麼很多女性很難找到完美匹配膚色的化妝品。如果這些研究人員能夠創造像天然皮膚那樣的色素，那麼對於那些需要皮膚移植的人來說，這將是一大喜訊。皮膚移植可以挽救生命，也是癒合心靈創傷的關鍵，但從化妝品的角度來看，工程皮膚移植仍然有很多缺失。患者自然需要像皮膚一樣的新皮膚。超級3D列印材料用磁場遠程控制聲音振動俄將上轉換納米顆粒應用納米級別3D列印利用3D列印金屬玻璃 催生高效電動機

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