Ny teknik muliggør 3D-print med pasta af silikonepartikler i vand

Ved at bruge principperne bag dannelsen af ​​sandslotte fra vådt sand, North Carolina State University-forskere har opnået 3-D-print af fleksible og porøse silikonegummistrukturer gennem en ny teknik, der kombinerer vand med faste og flydende former for silikone til en pastaagtig blæk, der kan føres gennem en 3-D-printer. Fundet kan have biomedicinske anvendelser og anvendelser i blød robotteknologi.

I et papir, der blev offentliggjort i denne uge i Avancerede materialer , tilsvarende forfatter Orlin Velev og kolleger viser, at i et vandmedium, flydende silikonegummi kan bruges til at danne broer mellem små silikonegummiperler for at binde dem sammen - ligesom en lille mængde vand kan forme sandpartikler til sandslotte.

Interessant nok, teknikken kan bruges i et tørt eller vådt miljø, tyder på, at det har potentialet til at blive brugt i levende væv - tænk på et ultrafleksibelt net, der indkapsler en helende dråbe, eller en blød bandage, der kan påføres eller endda printes direkte på en del af den menneskelige krop, for eksempel.

"Der er stor interesse for 3D-udskrivning af silikongummi, eller PDMS, som har en række nyttige egenskaber, sagde Velev, INVISTA professor i kemisk og biomolekylær teknik ved NC State. "Udfordringen er, at du generelt har brug for hurtigt at opvarme materialet eller bruge speciel kemi til at helbrede det, som kan være teknisk kompliceret.

"Vores metode bruger et ekstremt simpelt ekstruderbart materiale, der kan placeres i en 3-D printer til direkte prototype af porøs, fleksible strukturer - selv under vand, " tilføjede Velev. "Og det hele er opnået med et multifasesystem af kun to materialer - ingen speciel kemi eller dyrt maskineri er nødvendigt. 'Tricket' er, at både perlerne og væsken, der binder dem, er silikone, og dermed lave en meget sammenhængende, strækbart og bøjeligt materiale efter formning og hærdning. "