最近的一项研究中,由罗格斯大学的一组研究人员机械和航空航天工程和新泽西理工学院的机械和工业工程,开发了三维打印技术PNIPAAM;温度响应性水凝胶用于许多应用程序的科学工程。欧洲杯线上买球在他们的研究结果发表科学报告,这些研究人员成功地用投影micro-stereolithography (PμSL)产生一个3 d印刷PNIPAAM结构连续变形。
Stimuli-Responsive水凝胶
极高水平的亲水性和生物相容性,加上柔软的这种材料的物理性质类似的组织生活,允许水凝胶保持理想的生物材料广泛的临床用途。特别是stimulus-responsive可以敏感的水凝胶温度、pH值、化学、光或电场,产生了独特的影响在生物材料产业,因为这种材料允许用户拥有一个增强的控制水凝胶的性能在使用。欧洲杯足球竞彩
大量的水凝胶,发现成功的商业市场在过去的几十年里,使用最广泛之一是保利(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAM)。与应用程序通常在微流控设备,发现药物运载工具,细胞培养基质和柔软的致动器,PNIPAAm可以表现出一种独特的亲水行为时存在于水环境,导致快速水吸收和肿胀的材料。当水凝胶周围环境的温度高于低临界溶解温度增加,一般32 - 35之间°C,疏水基团的PNIPAAm变得更有效率,从而导致材料的分子转变成一个紧凑的球状体结构。
限制在制造业PNIPAAm
目前的生产技术PNIPAAm仍局限于简单的二维(2 d)的制备方法,如成型和光刻技术,然而,这些过程已经被证明限制的充分利用独特的材料PNIPAAm的行为。虽然有些一直努力创建一个三维(3 d)形状从2 d PNIPAAM表,它仍然是一个挑战,获得高分辨率和高纵横比最后PNIPAAM几何学。高分辨率的三维制造技术,如三维激光化学汽相淀积(3 d-lcvd)电化学加工(EFAB)和micro-stereolithography(韩剧)考虑PNIPAAM的生产,然而,延长加工时间,高成本和可用性的材料减少,这些方法生产PNIPAAM限制了它们的实际应用。欧洲杯足球竞彩
投影Micro-Stereolithography PNIPAAm生产(PμSL)
PμSL是一个快速、廉价和灵活的方法,光刻加法制造,使用投影光刻,整层的材料是由一个紫外线(UV)聚合照明几秒钟。一旦创建了三维模型在计算机辅助设计(CAD)软件,一系列的数字切片的横断面图像生成三维模型的紫外线光模式。然后将紫外线通过减少透镜和专注于感兴趣的树脂材料的表面,它将液体通过光聚合树脂固体层。就像任何其他类型的3 d打印方法,固体树脂继续形成的层上的彼此之前的方式,直到完成最后的3 d对象。
创建3 d印刷PNIPAAM,研究者溶解NIPAAm单体,n n ' -Methylene-bis(丙烯酰胺)交联,Phenylbis (2、4、6, -tri-methyl苯甲酰)膦氧化物作为photo-initiator(π)。通过精确控制的增长和收缩水凝胶在定向过程中,研究人员发现,在温度低于32°C,水凝胶是能够吸收更多的水和肿胀,一个因素他们通过膨胀率(SR)量化。同样的,当温度超过32°C,研究人员发现,水凝胶被水和缩水了。
这些结果表明,特定的材料行为的PNIPAAM温度依赖他们的膨胀和收缩能力在特定环境空间编码和分布在一层所期望的制造商。此外,研究人员发现,通过利用PμSL技术,他们可以指定材料的膨胀在横向或垂直方向取决于层厚度,他们最初设计的CAD软件。这项研究的结果提供额外的行为独特的温度响应性肿胀PNIPAAM特点,表明其潜在应用软机器人、微流控设备,药物运载工具和增加了对器官的结构刚度。
引用:
- “微3 D打印温度响应性水凝胶使用投影Micro-Stereolithography“汉,D。陆,Z。切斯特,S。,h & Lee科学报告。(2018)。DOI: 10.1038 / s41598 - 20385 - 2。
图片来源:FabrikaSimf /上面
通过FabrikaSimf
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