Les chercheurs ont développé des élastomères PDMS hybrides qui produisent de puissantes pièces imprimées en 3D

Récemment, des chercheurs de la Pennsylvania State University ont utilisé avec succès le mélange d'élastomères PDMS pour l'impression de géométrie complexe 3D, une variété de polymères organiques à base de silicium.Le PDMS imprimé en 3D a une excellente résistance à la traction et peut être moulé ou moulé .

En général, le plus grand avantage de l'impression 3D par rapport à la coulée et au moulage est que des formes complexes peuvent être obtenues, comme former des objets avec des géométries complexes internes et externes qui ne peuvent pas être créées en versant du liquide dans un moule Copier

Cependant, en apportant certains ajustements au processus de fabrication additive, les pièces imprimées en 3D à partir d'un matériau donné peuvent être plus robustes que les pièces fabriquées de manière conventionnelle à partir du même matériau. Une équipe de chercheurs de l'Université d'État de Pennsylvanie cherche à optimiser Un succès similaire vient d'être obtenu avec le PDMS imprimé en 3D (polydiméthylsiloxane ou silicone) en combinant deux élastomères PDMS pour améliorer les propriétés mécaniques et une meilleure bioadhésion.

Parfois, pour la fabrication d'une puce comme matériel de laboratoire et la plate-forme de culture cellulaire 3D, le PDMS reste les produits les plus courants: ustensiles de cuisine spatule en silicone résistant à la chaleur, etc., cependant, bien qu'une forme simple comme un dispositif de racle pour la fabrication d'objets moulés peuvent être, mais parfois l'image. Les petits objets tels que les appareils lab-on-a-chip nécessitent des méthodes de fabrication plus subtiles.

Moulage ou PDMS de coulée d'autres lacunes, selon le professeur agrégé de sciences de l'ingénieur et de la mécanique et de génie biologique à l'Université d'État de Pennsylvanie, Ibrahim T. Ozbolat dire, micro-moulage ou de coulée "faibles propriétés mécaniques du matériau produit, la force d'adhésion cellulaire est faible. Cela signifie que les chercheurs utilisent souvent des protéines extracellulaires telles que la fibronectine pour fixer les cellules.

Mais cela ne signifie pas que les ingénieurs doivent se tourner vers l'impression 3D pour manipuler leur PDMS car le matériau n'a pas toujours les bonnes propriétés d'extrusion telles que l'élastomère PDMS, Sylgard 184, qui ne colle pas à l'impression 3D: il ressemble à l'eau La même chose de la buse pour former une flaque d'eau.Alors, comment faites-vous l'impression 3D?

En mélangeant Sylgard 184 avec un autre élastomère PDMS, les chercheurs de la Pennsylvania State University sont en mesure de faire des mélanges 3D de mélanges qui exploitent les propriétés de cisaillement du matériau pour réduire la viscosité sous contrainte de cisaillement. : 'Nous avons optimisé l'imprimabilité pour contrôler l'extrusion et la fidélité du motif imprimé original.'

Les matériaux qui montrent un amincissement au cisaillement sont très bons pour l'impression 3D car leurs fluctuations de viscosité s'insèrent parfaitement dans le dispositif d'impression 3D: le matériau est suffisamment visqueux pour pouvoir s'asseoir dans la buse sans couler comme de l'eau, mais Peut être facilement pressé hors de la buse quand la pression est appliquée, et à l'extérieur il devient plus visqueux, le transformant en une forme complexe sans effondrement. La plupart des matériaux se comportent de la manière opposée et quand soumis à la pression de cisaillement Devenir plus visqueux.

étude Pennsylvania State University de plus que les PDMS peuvent être imprimés. Les chercheurs espèrent également du matériel d'impression test bioadhésives pour voir si elle peut être utilisée pour les cultures cellulaires et d'autres applications biologiques. En général, la situation est pas, parce que le moulage le PDMS a une surface lisse et aussi hydrophobe, ce qui rend difficile la matière cellulaire est peu probable, mais en utilisant la structure de PDMS d'impression 3D, les chercheurs ne peuvent pas créer une fissure lisse, très approprié pour les cellules utilisées.

essai bioadhésif implique l'utilisation de l'impression 3D modèles 3D de différentes parties du corps humain, y compris le nez, y compris les Etats-Unis ont obtenu des Instituts nationaux de la santé. Le nez peut être réalisée en l'absence de structure de support d'impression 3D du boîtier, et comprend une cavité creuse.

Les chercheurs ont examiné leur nez imprimé en 3D avec des scanners IRM et ont trouvé que la structure était précise avec pratiquement aucune déformation grâce à des aiguilles de la taille d'un micron utilisées dans les imprimantes 3D pour éliminer toute bulle d'air dans le matériau adhésif. est, PDMS nez impression 3D peuvent également présenter des propriétés mécaniques utiles, ledit Ozbolat :. «lorsque l'on compare le moulage des caractéristiques mécaniques ou moulage de PDMS PDMS et de l'impression 3D, nous avons trouvé que la résistance à la traction du matériau à imprimer mieux »

Conclusion Pour les utilisateurs croyaient avoir à deviner. Plus fort que les PDMS peuvent imprimer le moulage PDMS, peut être utilisé dans des applications biologiques, la fonctionnalité du dispositif en un matériau conducteur et une structure multi-matériaux. En outre, d'autres chercheurs impliqués dans le projet Y compris Veli Ozbolat, Madhuri Dey, Bugra Ayan, Adomas Povilianskas et Melik C. Demirel.

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