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國外3D打印領域取得重大進展

日期:2017-05-16 09:15:49 / 人氣:

 3d打印作為工業生產方法的一部分,其重要性正在不斷增長,主要得益于添加劑通用制造技術的逐漸成熟。

德國卡爾斯魯厄理工學院(KIT)的一個研究項目有可能在3d打印領域取得重大進展,從而能夠按需完成工業產品的生產,擦除以及修改某些結構。該項研究已發表于德國《應用化學》雜志。

卡爾斯魯厄理工學院的研究突破涉及一種油墨的新配方,該種油墨用于直接激光寫入(DLW)的制造過程之中——該油墨在激光作用下產生耦合,以生成滿足預編程設計的堅固結構。

卡爾斯魯厄理工學院化學技術與高分子化學研究所的Christopher Barner-Kowollik評論說:“開發可重復擦除的墨水是直接激光寫入技術的重大挑戰之一。”

該研究項目開發出具有可逆耦合性質的墨水來應對這一挑戰,該種墨水能夠在完成產品結構的構建過程之后再將整個結構分解。

國外3D打印領域取得重大進展

反復寫入與擦除:3D微觀結構

該種墨水的化學結構的形成,首先通過苯甲酰甲基硫化物鏈接劑的DLW輻射,進而通過反應性乙硫醛在其逐步聚合反應過程中生成二硫鍵。

隨后將材料浸入二硫蘇糖醇,引起化學鍵的斷裂直至完全消解,之后就可以再次使用直接激光寫入來生成新的或改良后的結構。這樣,項目的最終結構可以像設計師修改圖紙一樣被重復更改。

三維顯微支架

根據已發表的論文,化學鍵的斷裂可以用作結構設計工具,因為二硫蘇糖醇中化學鍵的斷裂傾向于與其它丙烯酸酯基結構中由DLW產生的化學鍵形成高度正交化。在正常情況下,這種選擇性斷裂允許研究團隊使用一種新材料來制造線分離度為300nm的性能優異的光柵。

新型墨水目前可用于各種DLW應用,例如整合可擦除和不可擦除區域的結構,以及建造用于生產過程的結構并在使用結束后將其擦除。

另一個用途是用于生物學中的3D設計培養皿,這是卡爾斯魯厄理工學院已經研究過的一個專題,其研究人員因完成了實驗室規模下細胞培養三維生長的研究成果而在2016年9月獲得了薛定諤獎。結合新的可擦除技術,研究人員能夠在細胞生長期間將三維細胞支架的某些部分去除,以研究細胞如何對變化的環境做出反應。

卡爾斯魯厄理工學院的針對3D打印的其他研究包括使用光學玻璃進行添加劑制造技術的工藝開發,開創了許多光學領域的潛在應用,而目前這些制造技術僅限于金屬或高分子材料。

編輯:集偉科技