Разработана методика 3D-печати силиконом в микрогелевой среде

Один из самых заманчивых материалов, рассматриваемых аддитивной отраслью, это силикон. К сожалению, силикон с трудом поддается экструзионной печати из-за текучести и связанных с ней сложностей с сохранением необходимой формы до отверждения.Исследователи из Университета Флориды решили опробовать другой метод, недавно испытанный в Массачусетском технологическом институте – 3D-печать во взвешенном состоянии в гелевой среде. Гели, а точнее микрогели в этой технологии используются для поддержки нанесенных, но еще не окрепших материалов. Микрогели интересны обратимым фазовым переходом из вязкого в жидкое состояние и обратно. Для перехода в жидкое состояние требуется лишь слабое физическое воздействие, например движение эжектирующей иглы, а рассеченный гель быстро срастается за счет формирования связей между составляющими блок-сополимерами. Другими словами, микрогели заживают прямо на глазах, формируя плотную опорную среду.Но здесь ученые столкнулись с большой проблемой: как правило, микрогели изготавливаются на водной основе (т.н. «гидрогели») или на органических растворителях, с которыми силикон не дружит. Проблема была решена созданием специальной формулы из двухблочных и трехблочных полимеров с основой из минерального масла. Опытный микрогель демонстрирует низкий предел текучести (3-4 Па) и модуль упругости (100 Па), а срастание после прохождения иглы занимает всего около одной секунды. Первые опыты доказали возможность печати микроструктур размером 80 мкм, а повышение вязкости силикона позволило повысить разрешение до 30 микрон. Главное практическое применение, рассматриваемое исследовательской командой, это производство кастомизируемых биосовместимых имплантатов и медицинских инструментов. На иллюстрации выше показаны опытный 3D-печатный имплантат трахеи (А,B), опорный матрикс c синусоидальной структурой (С,D), распределительная трубчатая система (E, F, G) и насос с шаровыми клапанами (H, I). Доклад исследовательской команды опубликован по этой ссылке. А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.