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控制3D打印过程中的聚合反应

  • 汶颢芯片
    2016/04/19
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  • 日前,美国著名的迈阿密大学的科学家们发现了一种可以控制3D打印对象制定部位的化学成分以及3D位置,这对3D打印来说,又增加了一个新的纬度。
    迈阿密大学科学家们设计的装置可以控制光聚合混合物的3D位置和单体成分
    随着3D打印技术的不断发展,人们对其的认识也越来越深,克服当前3D打印的局限性成为目前行业首先面临的最大困难。如果估计不错的话,它们应该能够打印不同的聚合物并使他们聚合在一起,独立控制它们的位置,能够兼容精细的有机物和生物活性材料。
    据了解,这支由Adam Braunschweig领导的迈阿密大学的研究团队设计出了这样的一个系统,该西通首次使用了基于溶液的模式反应(patterning reactions)。它结合了1平方厘米的平行尖端阵列、微流体和光化学聚合反应,使刷状聚合物在玻璃表面上生长。这个工艺只需要几个步骤,无需使用高能激光束就可以达到亚微米的分辨率。
    另外,组成该聚合反应的几个部分--单体、光引发剂和溶剂--会流入拥有一个尖端阵列的微流控室。每个阵列大约有1.5万个聚二甲基硅氧烷的角锥状物以80微米的间隔排列,会使光线照到它们身上,这种光会启动反应,在下面的表面上制作刷状聚合物的图案。如果要用不同的化合物成分组成相邻的图案,只需移动这些尖端即可。然后再将新的单体溶液引入这些微流控室,并重复这一过程。
    据Braunschweig称,尖端位置控制着打印对象细部的位置,光照射时间决定着聚合反应的程度,也就是对象高度,而单体标识决定着化学成分。
    该项目的负责人Braunschweig认为,这种4D打印技术的发展潜力巨大,在基因芯片、蛋白质阵列和刺激相应面方面都有很好的应用前景。研究团队的最终目标是重新具有结构复杂性和化学性能的生物接口,比如大面积的细胞表面:“未来还需要走的路很长,但那是我们工作的动力。”
    这篇研究论文被发表在《Polymer Chemistry》杂志上,其标题为《在一个大规模并行流入式光化学微反应器里进行的4D聚合物打印优化(Optimization of 4D polymer printing within a massively parallel flow-through photochemical microreactor)》。(汶颢芯片www.whchip.com)
    +关注 私聊
  • wccd1

    第1楼2016/04/19

    虽说3D打印是前沿技术,但应用还是比较多的。

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