水凝膠為3D打印提供了靈活性和適用性，為醫(yī)學(xué)，軟機器人，柔性電子等領(lǐng)域的新應(yīng)用鋪平了道路。水凝膠是聚合鏈的親水網(wǎng)絡(luò)，其可以保留大量的水。研究人員發(fā)現(xiàn)它們對許多應(yīng)用都很有用 - 特別是那些需要能夠承受大變形的材料的應(yīng)用。然而，開發(fā)水凝膠的一個挑戰(zhàn)是傳統(tǒng)的制造方法主要依賴于模塑和鑄造。研究人員表示，這限制了應(yīng)用范圍的幾何復(fù)雜性和相對較低的制造分辨率，導(dǎo)致科學(xué)家們探索水凝膠的3D打印以改善工藝 - 迄今為止收效甚微。

現(xiàn)在，來自新加坡科技與設(shè)計大學(xué)(SUTD)和耶路撒冷希伯來大學(xué)(HUJI)的團隊認為它可能通過開發(fā)能夠以前所未有的方式延伸的水凝膠來解決這個問題。此功能為在高分辨率3D打印中使用水凝膠打開了大門，可在軟機器人，透明觸摸面板，柔性電子設(shè)備和其他領(lǐng)域中實現(xiàn)一系列應(yīng)用。

研究人員開發(fā)的水凝膠可用于基于UV固化的3D打印技術(shù)，允許以高打印分辨率制造具有更復(fù)雜幾何形狀的水凝膠，來自SUTD的助理教授Qi(Kevin)Ge，其中一位公司該項目的領(lǐng)導(dǎo)者。“我們開發(fā)了世界上最具伸縮性的3D打印水凝膠樣品，”他說。“印刷的水凝膠樣品可以拉伸高達1300%。同時，這些水凝膠與基于數(shù)字光處理的3D打印技術(shù)的兼容性使我們能夠制造分辨率高達7微米的水凝膠3D結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的幾何形狀。 “

成千上萬的新英格蘭工程師和擁有購買力的高管將來到新英格蘭設(shè)計與制造公司，這是該地區(qū)最先進的制造業(yè)展覽會。他們的第一目標：尋找供應(yīng)商。為了吸引他們，數(shù)百家公司將參加展會。如果您現(xiàn)在預(yù)訂展位，可以加入他們。

研究人員稱，該團隊的工作超越了先前使用3D打印制作具有復(fù)雜幾何形狀的水凝膠結(jié)構(gòu)的步驟，包括血管網(wǎng)絡(luò)，多孔支架，半月板替代品等。實際上，他們認為水凝膠特別適合醫(yī)療應(yīng)用，因為它們的成分主要是水，使它們具有生物相容性。

事實上，Ge說團隊印刷的水凝膠“顯示出極好的生物相容性，這使我們能夠直接3D打印生物結(jié)構(gòu)和組織。”它們還具有很好的光學(xué)清晰度，使它們非常適合用于3D打印隱形眼鏡，他說。

“更重要的是，這些3D可印刷水凝膠可以與商業(yè)3D打印彈性體形成強大的界面粘合，”他補充道，“這使我們可以直接3D打印水凝膠 - 彈性體混合結(jié)構(gòu)，例如印有導(dǎo)電水凝膠電路的柔性電子板彈性體基質(zhì)。“

研究人員在“材料化學(xué)雜志”B上發(fā)表了一篇關(guān)于他們工作的論文。他們的目標是繼續(xù)他們的研究，以擴大可以使用水凝膠的制造工藝和應(yīng)用范圍。