数字光处理3D打印高保真性和多功能水凝通过在现场相位分离

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物技术是生物技术.
• 聚合物化学 聚合物化学

背景情况:

• 数字光处理 (DLP) 3D打印为高保真水凝制造提供了潜力.
• 目前的局限性包括由于水凝网络结构和不受控制的光投射而导致的低打印分辨率和较弱的机械性能.
• 需要先进的水凝制造技术来克服这些挑战.

研究的目的:

• 开发一种简单的DLP3D打印策略,用于生产高保真,高模块和生物相容的水凝.
• 调查在现场相位分离的使用,以控制光传输和改善水凝特性.
• 探索这些水凝在执行器应用和细胞增殖中的潜力.

主要方法:

• 采用了利用现场相位分离的DLP3D打印策略.
• 在聚合过程中,在聚烯酸 (PVP) 网络中使用了兼容性差的烯胺单体.
• 在聚烯胺 (PAM) 内创建了相隔域,以调节紫外线 (UV) 光传输.

主要成果:

• 开发的油墨在无水状态下表现出超高分辨率 (1.5μm),超高模量 (1043 MPa) 和高强度 (70.0 MPa).
• 在水合后,水凝的模量和强度显著下降,显示出高的机械湿感.
• DLP 3D打印的水凝支持细胞增殖和营养物质的运输,表明良好的生物相容性.

结论:

• 拟议的DLP 3D打印策略有效地生产高保真,高模块和生物相容的水凝.
• 现场相位分离提供了一种控制紫外线光分布的方法,增强打印分辨率和材料性能.
• 这种多功能技术可以制造用于执行器和组织工程等应用的多功能水凝.