双光技术助力3D打印：打造灵活与真实的设备

来自 实验室仪器网

科研人员近期开发了一种新的3D打印技术使用不同的光色将软质和硬质材料融合成一个物体，模仿天然组织中的柔韧性和强度。

该工艺在《自然材料》杂志上进行了描述，提供了一种快速准确的方法，可以将对比鲜明的材料特性整合到一张照片中。它可以创造出像人类关节或皮肤一样弯曲和伸展的设备，所有这些都是使用相对简单和可访问的设备构建的。

研究人员配制了一种液体树脂，其灵感来自大自然将骨骼和软骨等坚硬和柔韧成分相结合的方式。他们将其与专门设计的双光打印系统相结合。通过在紫光和紫外光之间切换，他们可以将液态树脂固化成柔性或刚性形式。

研究小组研究自然界中的材料。大自然以有机的方式做到这一点，将硬质和软质材料相结合，在界面处没有故障。

与注塑成型等传统工艺相比，这种方法可以使增材制造在大批量生产中更具竞争力。同样重要的是，它开辟了新的设计可能性。这为工程师、设计师和制作者提供了更多的创作自由。

为了测试该系统，该团队打印了一个具有柔性韧带和坚硬骨骼的微型膝关节。它平稳地一起移动，展示了3D打印方法的能力。他们还开发了一种原型电子设备，其中嵌入了金线的材料，该材料可以在某些地方弯曲，而在其他地方保持牢固，这有助于防止电路故障。

该研究还解决了混合材料产品中的一个常见问题：不同的部分通常会在相遇时分离或降解。例如，当运动鞋的鞋底与鞋子的其余部分分离时。新方法使这些关节更加耐用。

构建了一个具有两个反应基团的分子，因此我们的两个凝固反应可以在界面处“相互交谈”。这让我们在软部分和硬部分之间建立了更紧密的联系。

老实说，最惊讶的是在第一次尝试时的效果如何。3D打印树脂几乎永远不会发生这种情况。我们也对房产的不同感到震惊。柔软的部分像橡皮筋一样伸展并反弹回来。坚硬的部分与消费品中使用的塑料一样坚固。科研人员说。

除了提高性能外，该团队的3D打印方法比现有技术更快，并提供更精细的细节。该团队认为，设置的简单性意味着它不仅可以用于实验室，还可以用于医院、学校和设计工作室。

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