3D列印的水凝膠結構

羅格斯大學的一個工程師團隊發明了一種可伸縮的3D打印材料,可以根據需求來改變顏色,這個3D列印的水凝膠結構能夠在不同溫度下改變形狀(因此是嚴格來說是4D),該技術可以運用於組織工程、軟機器人和藥物輸送應用的開發,這也許開啟了運用在軍事偽裝需求的一道門。這項研究的一個關鍵因素是研究人員使用的智能水凝膠,他們說這種凝膠可以提供某些器官的結構剛性,並且可以成為將藥物輸送和釋放到體內的有效載體,3D列印水凝膠材料也可以適用於軟機器人、柔性傳感器和執行器、生物醫學設備,並促進細胞生長。

來自烏賊、章魚的變色皮膚

本月發表在《ACS應用材料與界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)雜誌上的一項新研究詳細說明,這種智能凝膠的來自烏賊、章魚的變色皮膚羅格斯大學的助理教授、高級作者李豪在一份聲明中說到電子顯示螢幕無處不在,隨著科技顯著的進步,螢幕也變得更薄、更大、更亮,但它們都基於是剛性材料,所以限制了它們的形狀以及交互方式。他補充說:「我們的研究支持這種新的工程方法,它的特點是可以把偽裝的功能添加到柔軟的材料中,創造出靈活的、彩色的顯示器。」

溫度升高到32℃以上會逐漸收縮

儘管含有大量的液體,水凝膠仍然可以保持其形狀並保持固態,這種材料在自然界中非常豐富,甚至在人體內都能找的到。研究人員還開發了一種方法來控制3D列印的水凝膠物體在暴露於特定條件下會如何收縮或生長。例如,如果3D列印結構放置在溫度低於32°C(90°F)的環境中,則會吸收環境中的水分讓尺寸增大。然而,當溫度升高到32℃以上時,水凝膠會逐漸收縮而失水。

「如果你完全控制了形狀,那麼你可以編程它的功能」李豪評論說:「我認為這就是形狀變化材料的3D列印力量,且幾乎可以在任何地方應用這項技術。」

圖片來源:IMAGE VIA PXHERE/VICTOR TANGERMANN

資料來源:VICTOR TANGERMANN(2021,Jan 5).SUPER-FLEXIBLE DISPLAY COULD ENABLE REAL-LIFE ACTIVE CAMOUFLAGE. Futurism

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