3D打印有机凝与生物衍生的Cyrene用于高分辨率的定制水凝结构
Aline B Ramirez1, Lukas A Bauman1, Boxin Zhao1
1Surface Science and Bio-nanomaterials Laboratory, Department of Chemical Engineering, University of Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1 Canada.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|January 4, 2025
概括
研究人员探索了使用有机溶剂3D打印水凝. 使用Cyrene作为溶剂导致3D打印的水凝具有增强的弹性和胀,提供了一个可持续的替代方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 3D打印提供了对水凝制造的精确控制.
- 光聚合印刷方法由于刚性条件而对材料性能有局限性.
- 通过聚合,然后通过溶剂交换打印的有机凝前体是一种替代的水凝制造途径.
研究的目的:
- 研究溶剂选择对3D打印超分子水凝性质的影响.
- 为了比较二甲基硫氧化物 (DMSO) 与生物衍生溶剂Cyrene的性能,在面具立体石版 (mSLA) 打印中.
- 评估Cyrene作为用于水凝合成的可持续溶剂的潜力.
主要方法:
- 使用面罩立体石版 (mSLA) 来进行器官凝前体的聚合印刷.
- 采用四元化奇托/烯酸盐作为超分子水凝的交叉连接剂.
- 在印刷后进行溶剂交换以形成最终的水凝结构.
- 使用二甲基硫氧化物 (DMSO) 和Cyrene作为有机溶剂,比较水凝的性能.
主要成果:
- 基于Cyrene的3D打印产生了具有降低机械强度的水凝,但显著增加了膨胀能力和弹性.
- 用Cyrene打印的水凝在循环负荷下表现出极好的弹性.
- 基于Cyrene的工艺使得复杂而精确的3D打印水凝物体的制造成为可能.
- 锡林被证明是生产功能性水凝的可行和可持续的替代溶剂.
结论:
- 溶剂选择极大地影响3D打印水凝的机械和物理性能.
- 锡林提供了一个有前途的,环保的溶剂,用于通过mSLA.通过先进的水凝制造.
- 这项研究突出了使用可持续溶剂制造的超分子水凝在各种应用中的潜力.
