Team udvikler meget strækbare hydrogeler til 3D-udskrivning i multimateriale i høj opløsning

Hydrogels, hydrofile netværk af polymere kæder, der er i stand til at tilbageholde en stor mængde vand, har været meget udbredt i en række forskellige applikationer. Nylige fremskridt inden for stærkt strækbare hydrogeler har udvidet deres applikationer til områderne blød robotik, gennemsigtige berøringspaneler og andre applikationer, der kræver stor deformation.

Imidlertid, traditionelle fremstillingsmetoder, der hovedsageligt er afhængige af støbning og støbning, begrænse anvendelsesområdet på grund af den begrænsede geometriske kompleksitet og den relativt lave fabrikationsopløsning. Sammen med den seneste hurtige udvikling inden for 3D-udskrivning, Der er også gjort forskellige forsøg på at bruge 3D-print til at fremstille hydrogelstrukturer med komplekse geometrier, herunder vaskulære netværk, porøse stilladser, menisk substitutter og andre. Alligevel, eksisterende 3D-trykte hydrogeler har ikke høj udskrivningsopløsning, høj geometrisk kompleksitet samt høj strækbarhed, hvilket gør dem uegnede til mange applikationer.

For nylig, forskere fra Singapore University of Technology and Design (SUTD) Digital Manufacturing and Design (DManD) Center og hebraisk universitet i Jerusalem (HUJI) har udviklet en familie af meget strækbare og UV -hærdbare hydrogeler, der kan strækkes med op til 1300%, og er velegnede til UV-hærdende 3D-udskrivningsteknikker. Disse er blevet vedtaget for at fremstille hydrogelstrukturer, der kræver høj udskrivningsopløsning og høj geometrisk kompleksitet. Detaljer om dette arbejde dukkede op i april 2018 -udgaven af Journal of Materials Chemistry B og det blev også vist på forsiden.

"Vi har udviklet den mest strækbare 3-D trykte hydrogelprøve i verden, "sagde adjunkt Qi (Kevin) Ge fra SUTD's Science and Math Cluster, som er en af ​​medlederne i dette projekt. Han tilføjede:"Den trykte hydrogelprøve kan strækkes med op til 1300%. På samme tid kan kompatibiliteten mellem disse hydrogeler med digital lysbehandlingsbaseret 3-D-udskrivningsteknologi giver os mulighed for at fremstille hydrogel-3D-strukturer med opløsninger på op til 7 um og komplekse geometrier. "

"De trykte strækbare hydrogeler viser en fremragende biokompatibilitet, hvilket giver os mulighed for direkte at 3D-udskrive biostrukturer og væv. Den store optiske klarhed ved disse hydrogeler giver mulighed for 3D-udskrivning af kontaktlinser. Vigtigere, disse 3D-printbare hydrogeler kan danne stærk grænsefladebinding med kommercielle 3D-trykelastomerer, som giver os mulighed for direkte 3D-print af hydrogel-elastomer hybridstrukturer såsom et fleksibelt elektronisk kort med et ledende hydrogelkredsløb trykt på en elastomermatrix, "sagde professor Ge.

"Samlet set, vi tror på de meget strækbare og UV -hærdbare hydrogeler, sammen med UV-hærdende 3D-udskrivningsteknikker, vil betydeligt forbedre evnen til at fremstille biostrukturer og væv, kontaktlinser, fleksibel elektronik, og mange andre applikationer, "sagde professor Shlomo Magdassi, der er medleder for dette projekt på HUJI.