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光敏树脂材料的功能化

发布日期:2019-02-13 0 869

正常来讲,光敏树脂虽然具有高性价比和功能性,特别是对于材料的调整和粘合具有着十分明显的作用,但这也是3d打印技术对固化收缩率以及聚合要求等方面最为基本的需求。

为了进一步增强聚合性能,并提升打印技术,相关专业的技术人员一般都会选择材料复合以及结构仿生分子等物质来进行使用,其主要原因是由于树脂基复合材料的强度较高,且具有极强的耐疲劳性,更是可以在各个方面受到关注,作为复合材料之一的增强体更是可以有效的提升机体的力学性能,从而发挥出其最大的价值。

对于这种物质的3d打印材料更是主要以纤维等物质为主,在这种情况在自然界也有很多的表述,这也是为什么很多生物学家都致力于研究天然生物材料来应用到打印技术中的实际原因。

1.用于生物、医用的3D打印材料

随着社会主义市场经济体制的不断发展,为我国科技的创新带来了巨大的机遇,特别是在生物医用领域中更是引用了先进的制造技术,并提升了自身的技术水平,sla技术作为当前模拟用器官模型以及组织修复生物植入体等方面更是随着技术的创新而逐渐成为了当前的讨论热点。

而在高性能墨水研究制备基础上,3D打印也会在生物器官方面发挥更加重要的作用。

通过近年来3D打印技术,细胞生物学和材料科学的进步可以实现组织器官的打印。

3D生物打印中,3D结构是通过生物材料、生物化学品和活细胞的逐层精确定位,以及位置的空间控制功能组件来实现的。

目前3D生物打印的设计思路主要为仿生、自组装或微型组织构建模块。

在技术方面主要有喷墨生物打印、微挤压生物打印、激光辅助打印等方法。

研究人员正在开发这些方法来制造具有适合于组织和器官功能的、可用于临床恢复的、具有生物和机械特性的3D打印材料。

Cui等使用喷墨生物打印技术开发的皮肤和软骨替代品,能够在体外或原位制造组织。

Zopf等通过激光生物打印已经成功制造了进气道夹板和早期肾原型

水凝胶在生物医学、药物释放以及柔性机器人等领域展示出广阔应用前景。

生物高分子基水凝胶具有良好的机械性能与生物友好性,是形成生物组织工程支架的极好材料。

Hong等人开发了一种可见光交联的单组分弹性体以及基于PEGPCL三嵌段共聚物的生物可降解水凝胶体系。

该体系的关键是合成能够将正确的机械刺激转换给细胞的弹性材料从而改善组织对生物力学环境的适应性。

同时,这种弹性水凝胶可以与许多其他的生物材料完全相容,例如掺入仿生肽、蛋白质、生长因子或其他生物活性分子,从而使材料优化、进一步改善软组织工程。

2.具有特殊功能的3D打印材料

利用光固化3D打印技术制备具有复杂结构的功能性聚合物,可以大大扩展其应用领域,因此开发带有功能性的,尤其是具有特殊功能的新型光敏树脂基3D打印材料成为了近年来的研究热点。

相关专家学者为了进一步研究打印技术所需要的物质材料,经过不懈的研究和力后采取了两种特别的方式进行,这种材料主要具有抗菌的性能,相关的专家学者都采用了当前较为先进性技术以及设备来进行研究,主要是将甲基丙烯酸酯与聚合物网络的混合和搭配等试验,并在此基础上得出了相应的结果,并主要如下图所示,经过研究后,将光敏树脂进行了打印,打印后对比发展这几种物质均有着较好的抗菌效果,在应用到打印技术中也可以充分的发挥出自身最大的价值。

近日,美国佛罗里达大学的BrentS.Sumerlin研究团队基于香豆素衍生物之间的光控可逆性[2+2]环加成反应,同时引入水溶性N,N-二甲基丙烯酰胺组分制备了水溶性线性聚合物。该聚合物在长波紫外(UV)光下可固化形成水凝胶,而该水凝胶又可在短波UV光辐射下重新变成可溶性聚合物。这种具有可逆交联网络体系的光敏性水凝胶在基于选区曝光光刻图案化以及结合增材制造构筑中空水凝胶器件等方面展现出重要的应用前景。



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