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近日矽膠3D列印成香餑餑,看看有哪些新技術進展

OFweek3D列印網訊 從隱形眼鏡到發動機墊片、矽膠冰模,矽膠比聚合物的用途更多樣化,無怪乎研究人員和企業都在試圖3D列印矽膠,位於美國加州的 ALT是少數幾家已經開發出矽膠3D列印的公司,而佛羅里達大學的研究人員也在幾周前公佈了一種用於醫療器械的3D列印矽膠方法,近日北卡州立大學也宣佈研發出新型矽膠3D列印技術,甚至我們國內也有了正式商用的矽膠3D列印技術。
北卡州立大學
使用一種用水做的糊狀墨水做原料3D列印出固態和液態的矽膠,這是美國北卡州立大學最近的研究成果,目前已經列印出了靈活和多孔矽橡膠結構,這種技術可用於生物醫學和軟體機器人。
北卡州立大學開發的這種用糊狀墨水3D列印出固態和液態的矽膠的方法,在他們形容就像用水將沙子變成沙堡。研究人員稱,在水介質中,液態矽橡膠作為微小的矽橡膠珠子的橋樑,結果表明這種混合的糊狀墨水可以在各種環境中被3D列印,甚至是在水中。
因為這種技術可以在幹的或濕的環境中列印,研究人員相信它可以用於活性組織,他們設想一些生物醫學應用,諸如3D列印的軟繃帶可以直接用於人體,另外還可用于軟體機器人領域。
“3D列印矽橡膠很多意思,它擁有很多有用的 特性,”研究人員稱,“存在的挑戰是你通常需要快速加熱材料或使用特殊化學來修復,所以技術上很複雜。”而這種矽膠3D列印方法既不需要加熱也不需要特殊的化學方面的東西,因此研究人員認為它的可用性很強。“我們的方法是使用一種極端簡單的可擠出的材料,直接3D列印出多孔靈活的結構,即使是在水中也能進行,” 研究人員表示。“我們的技巧在於用矽膠將珠子和液體結合在一起,形成一種具有粘性、可拉伸、可彎曲的材料。”
研究成果已經發表在了本周《先進材料》上,第一作者是北卡州立大學的博士生 Sangchul Roh。
佛羅里達大學
今年5月11日,佛羅里達大學的研究人員對外發佈了其最新的研究成果:液體矽膠3D列印工藝。這是一種在液體(“油性”微凝膠)中進行的3D列印技術。
這些以“油性”微凝膠為支撐材料,利用矽膠3D列印出來的各種醫療用品,不僅柔軟靈活,而且還可以響應于某些行為而膨脹和收縮,能夠靈活應對各種各樣的醫療問題。
據悉,該3D列印矽膠醫療設備的生產成本很低,相較于傳統的醫用器械,其可以個性化定制更加柔軟、結實、價廉的植入性帶、導管、吊索等等。可以說,這些3D列印的矽膠醫療設備對於胰腺或前列腺疾病患者特別有幫助。一方面,可以創建各種小型、複雜的醫療用品,如包含壓敏閥的排液管等;另一方面,可用于創新治療,以受控的速率將藥物或分子釋放到患者的身體內。
美國ALT公司
去年,來自美國加利福尼亞的Advanced Life Technologies(ALT)宣佈要研發出一種新的矽膠3D列印工藝。
這種工藝還在研發中,它能夠傳統矽膠注塑成型中耗時的缺陷,帶來更靈活的設計,並且將大大壓縮生產生本。具體來說,它能同時3D列印多種矽膠及矽膠複合材料,這些材料可以帶來不用的粘度、顏色和肖氏硬度。另外,矽膠不容易快速融化和冷卻的特性,往往不利於3D列印,這次的研發也會致力於突破這一難點。
多材料的搭配也將帶來更多的應用可能。ALT已經用這種工藝可製作了一個模擬的腿部橫截面模型,類比皮膚、肌肉、脂肪、筋膜和骨頭和血管,更立體生動。此外,手機殼、鞋底、汽車零件、感測器、微流體、密封件、粘合劑等也涵蓋在應用範圍內。
不僅在國外,國內也有了已經商用的矽膠3D列印技術,就是上海硬紀園軟體科技公司開發出的獨特的FAM矽膠3D列印,既能全彩又軟硬可調,目前已經在醫療、穿戴、工業等市場上進行應用了。
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