中國(guó)3D打印網(wǎng)3月15日訊，盡管3D打印正在用于醫(yī)療保健，生物醫(yī)學(xué)工程和制造中的各種應(yīng)用，但它仍然非常有限，部分原因是大多數(shù)3D打印技術(shù)一次只能制造由一種材料制成的零件。現(xiàn)在，威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的科學(xué)家開發(fā)出一種新型3D打印機(jī)，它使用可見光和紫外光模式，用多種材料進(jìn)行3D打印。 目前，大多數(shù)多材料3D打印方法使用單獨(dú)的材料儲(chǔ)存器以在不同位置獲得不同的材料。研究人員發(fā)現(xiàn)，在合成分子時(shí)，與化學(xué)家的一鍋法相似的單罐多組分方法比使用不同材料的多個(gè)儲(chǔ)庫(kù)更實(shí)用。該方法基于不同波長(zhǎng)的光控制哪種起始材料聚合成固體產(chǎn)物的不同部分的能力。這些原料從簡(jiǎn)單的化學(xué)物質(zhì)開始，稱為單體，它們聚合成更長(zhǎng)的一系列化學(xué)物質(zhì)，就像塑料一樣。根據(jù)使用的光線，最終產(chǎn)品將具有不同的屬性，如剛度。 研究人員同時(shí)將來自兩臺(tái)投影儀的光線導(dǎo)向一大桶液體原材料，其中各層在平臺(tái)上逐層構(gòu)建。構(gòu)建一個(gè)層之后，構(gòu)建平臺(tái)向上移動(dòng)，于構(gòu)建下一層。頂部圖像顯示數(shù)字設(shè)計(jì)及其印刷形式。紫色對(duì)應(yīng)于紫外線固化的硬環(huán)氧化物區(qū)域，而灰色區(qū)域是可見光固化的丙烯酸酯區(qū)域，其柔軟且柔順。在底部，3D打印組MASC的徽標(biāo)變成了由剛性，不透明區(qū)域和柔軟透明區(qū)域組成的打印對(duì)象。 研究人員面臨的主要障礙是優(yōu)化原料的化學(xué)性質(zhì)。他們首先考慮了兩種單體在一個(gè)桶中的表現(xiàn)。他們還必須確保單體具有相似的固化時(shí)間，以使每層內(nèi)的硬質(zhì)和軟質(zhì)材料在大約相同的時(shí)間內(nèi)完成干燥。通過適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)，研究人員現(xiàn)在可以通過紫外線或可見光確切地確定每種單體在印刷物體內(nèi)固化的位置。“在這個(gè)階段，我們只是一步完成了將軟質(zhì)材料放在軟質(zhì)材料旁邊，”UW-Madison化學(xué)教授A.J. Boydston帶領(lǐng)他最近與他的研究生Johanna Schwartz合作。 “有許多不完善之處，但這些都是令人興奮的新挑戰(zhàn)?！?/span>
現(xiàn)在，Boydston希望解決這些缺陷并回答未解決的問題，例如可以使用其他單體組合以及是否可以使用不同波長(zhǎng)的光來固化這些新材料。 Boydston還希望組建一個(gè)跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)，以增加波長(zhǎng)控制的多材料3D打印的影響。
這項(xiàng)研究2月15日在Nature Communications雜志上發(fā)表。
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