中國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，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打印方法使用單獨的材料儲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，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儲庫更實用。該方法基于不同波長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。這些原料從簡單的化學(xué)物質(zhì)開始，稱為單體，它們聚合成更長的一系列化學(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。 研究人員同時將來自兩臺投影儀的光線導(dǎo)向一大桶液體原材料，其中各層在平臺上逐層構(gòu)建。構(gòu)建一個層之后，構(gòu)建平臺向上移動，于構(gòu)建下一層。頂部圖像顯示數(shù)字設(shè)計及其印刷形式。紫色對應(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桶中的表現(xiàn)。他們還必須確保單體具有相似的固化時間，以使每層內(nèi)的硬質(zhì)和軟質(zhì)材料在大約相同的時間內(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的光來固化這些新材料。 Boydston還希望組建一個跨學(xué)科團(tuán)隊，以增加波長控制的多材料3D打印的影響。
這項研究2月15日在Nature Communications雜志上發(fā)表。
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