超软的三维打印,具有功能度梯度

科学领域:

• 生物材料工程 生物材料工程
• 增材制造 增材制造 增材制造
• 软机器人软机器人 软机器人软机器人

背景情况:

• 为复制复杂的生物组织,创建具有空间变化的机械性质的材料至关重要.
• 目前用于制造具有硬度梯度的软材料的现有方法往往缺乏精度或多功能性.

研究的目的:

• 介绍一种新的3D打印方法,用于制造具有功能刚度梯度的超软.
• 为了证明这种方法在创建功能生物机械模型方面的能力.

主要方法:

• 使用了两个独立控制的挤出机,沉积了不同的紫外线固化配方.
• 采用基于油的粗类基支持矩阵,用于精确的材料沉积.
• 在打印过程中使用多种挤出速率来实现对的比率和刚度的局部控制.

主要成果:

• 实现了超过20的硬度变化,弹性模量在1.11到27.1kPa之间.
• 成功制造出合成声模型,在音声流下表现出现实的振动特征.
• 通过缩影测试,通过印制硬度梯度的可视化和可量化的表征.

结论:

• 提出的3D打印方法可以制造具有可控刚度梯度的超软.
• 这种技术具有很大的潜力,可以推进用于语音产生和其他软组织应用的复杂生物机械模型的开发.