2020年6月9日
生物组织已经进化了数千年，以达到其特定功能的完美优化。以软骨为例。它是一种柔顺、有弹性的组织，软到足以缓冲关节，但又足够强大，可以抵抗压力，承受我们身体的巨大负荷:这是跑步、跳跃和我们日常磨损的关键。
创建真正匹配生物组织的性质和行为的合成替代品并不容易。但科罗拉多大学丹佛科学家，由机械工程师领导的克里斯yakacki，Phd，是第一个3D打印一种复杂的多孔格子结构，采用液晶弹性体（LCE）创造了最终模拟软骨和其他生物组织的装置。
科罗拉多大学丹佛分校的团队，包括Yu Kai教授(博士)、博士后研究员Devesh Mistry博士、博士生Nicholas tragutt，以及来自中国南方科技大学的科学家，本周在该杂志上报告了他们的发现欧洲杯线上买球先进的材料欧洲杯足球竞彩．
LCE制造业的革命
Yakacki在科罗拉多大学丹佛分校的智能材料和生物力学(SMAB)实验室工作，2012欧洲杯足球竞彩年开始与LCEs合作。这种柔软、多功能的材料以其弹性和耗散高能量的非凡能力欧洲杯足球竞彩而闻名。2018年，Yakacki获得了NSF CAREER奖，以彻底改变LCEs的可制造性，并获得了几轮资金，将其开发为足球头盔的减震器。即使在那时，他知道它的应用还可以走得更远。
“每个人都听说过液晶，因为你会在手机显示屏上盯着它们看，”Yakacki说。你可能听说过液晶聚合物，因为这正是凯夫拉尔纤维。我们面临的挑战是将它们制成柔软的聚合物，比如弹性体，用作减震器。这是你深入到复杂层次的时候。”
操纵令人棘手。到目前为止，大多数研究人员可以在几乎微观结构中具有最小细节或高细节的大物体。但与手机屏幕一样，具有高分辨率的大设备是未来的谎言。Yakacki和他的团队的化学品和印刷过程使难度降至近零。
用一盏灯照在蜂蜜般的树脂上
对于他们的学习，Yakacki和他的团队探索了一种称为数字光处理（DLP）的3D打印过程。该团队开发出一种蜂蜜LC树脂，当用紫外线击中时，在薄的光聚合物层的连续中固化 - 形成新的键。最终固化树脂形成柔软，强，柔软的弹性体。当在晶格结构中印刷 - 模特类似于蜂窝的水平 - 即它开始模拟软骨。
该组打印了几种结构，包括微小，详细的莲花和脊柱融合笼的原型，最细节创造了最大的LCE器件。与由市售的可光固化弹性体树脂印刷的那些相比，树脂和印刷过程的组合也导致速率依赖性较大率依赖性和较高的应变节能的高达27倍。
从足球头盔到脊柱
展望未来，这种结构将有多种应用，如减震橄榄球头盔泡沫，甚至用于脚趾的小型生物医学植入物。Yakacki最兴奋的是它在脊柱中的可能性。
LCE脊髓笼原型
“脊柱充满了挑战，这是一个很难解决的问题，”yakacki说。“人们已经尝试制作合成脊柱组织盘，他们没有做好它。通过3D打印，我们从中得到的高分辨率，您可以恰好匹配一个人的解剖学。有一天，我们可能是能够种植细胞来修复脊柱，但现在，我们可以通过下一代材料迈出一步。这就是我们想去的地方。“欧洲杯足球竞彩
这项工作得到了美国陆军研究实验室和美国陆军研究办公室、美国国家科学基金会职业奖以及美国能源部国家核安全管理局在桑迪亚国家实验室的实验室指导研究和发展项目的支持。
来源：http://www.ucdenver.edu/