【產(chǎn)通社，5月24日訊】中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)（University of Science and Technology of China, USTC）官網(wǎng)消息，墨水直寫3D打印是一種應(yīng)用廣泛的增材制造技術(shù)，該方法依賴的墨水成分選擇空間大并且制造成本相對(duì)低廉。然而，墨水直寫方法受制于低打印分辨率，在打印高分辨率的三維結(jié)構(gòu)方面十分困難。水凝膠是一個(gè)高度溶脹的高分子網(wǎng)絡(luò)，失水時(shí)可以產(chǎn)生巨大的體積變化，利用三維水凝膠結(jié)構(gòu)的體積收縮來制造微型結(jié)構(gòu)是一個(gè)可選的方案。此外，墨水直寫方法在打印具有復(fù)雜懸空結(jié)構(gòu)時(shí)同樣面臨著挑戰(zhàn)，常用的策略是后期將目標(biāo)材料灌入打印的犧牲模板中來間接制造復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)。最近的研究工作集中在光固化犧牲模板上，但是去除這些模板一般需要高溫處理或有毒溶劑，極大地限制了可灌注的目標(biāo)材料種類。
俞書宏院士團(tuán)隊(duì)近日?qǐng)?bào)道了一種提升墨水直寫3D打印技術(shù)分辨率的方法，該方法是基于一種可打印水凝膠（卡波姆凝膠）的可控收縮特性。研究人員通過引入分子鏈間的共價(jià)鍵交聯(lián)賦予了水凝膠干燥后均勻收縮的特性，3D打印水凝膠結(jié)構(gòu)的體積可收縮至原先的0.5%，提升了墨水直寫3D打印技術(shù)的制造分辨率。此外，研究人員利用該水凝膠體系預(yù)先打印犧牲模板，而非將目標(biāo)材料墨水直接納入打印墨水體系，無需對(duì)目標(biāo)墨水的流變性能進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，拓展了可制造材料的種類。該研究成果以“Controlled desiccationof preprinted hydrogel scaffolds toward complex 3D microarchitectures”為題發(fā)表在Advanced Materials上。我校博士生崔晨為論文的第一作者，俞書宏院士和高懷嶺教授為通訊作者。
