연구원은 강력한 3D 인쇄 부품을 생산하는 하이브리드 PDMS 엘라스토머를 개발했습니다.

최근 펜실베니아 주립대 연구원. PDMS 엘라스토머 혼합물 3D 복잡한 형상, 다양한 공통 실리콘 기반의 유기 폴리머를 인쇄 성공적으로 사용되어왔다 3D 인쇄 PDMS 우수한 인장 강도, 이는 성형 PDMS 주조에 사용될 수있다 .

일반적인 의미에서, 주조의 최대 장점 다른 복잡한 형상을 성형하는 3D 인쇄가 형성되어 물체의 기하학적 형상과 같이 달성 될 수있는 액체 물질이 몰드에 주입 될 수없는 복잡한 내부 및 외부 형상을 갖는 복사.

그러나 첨가제 제조 공정을 조정함으로써 주어진 소재로 제조 된 3D 인쇄 부품은 동일한 소재로 제조 된 기존의 부품보다 견고합니다. 펜실베니아 주립 대학의 연구원 팀은 PDMS 엘라스토머를 결합하여 기계적 물성과 생체 접착력을 향상시켜 3D 인쇄 PDMS (폴리 디메틸 실록산 또는 실리콘)로 비슷한 성공을 거두었습니다.

단순한 형상이지만해도되고 성형품의 제조 닥터 블레이드 장치 때로는 화상으로, 그러나, 내열 실리콘 주걱 주방 용품과 같은 때로는 실험 장비 및 3D 세포 배양 플랫폼으로 칩을 제조하기위한 상기 PDMS 가장 일반적인 제품에 남아있다. 칩상의 랩 (랩 - 온 - 칩) 미세 물체 이러한 장치는보다 섬세 제조 방법을 필요로한다.

성형 주조 PDMS 다른 결점 연관 펜실베니아 주립대 공학 과학 및 역학과 생물 공학 교수 이브라힘 T. Ozbolat 말 마이크로 성형 '세포 접착력이 약한 제조 재료의 약한 기계적 물성'캐스팅 방법. 이 연구자들은 세포 부착을 허용하도록, 피브로넥틴 세포 외 단백질을 사용하는 것을 의미한다.

하지만이 물질은 항상 실 가드 184, 3D로 충분히 두꺼운 인쇄 등의 PDMS 엘라스토머와 같은 적절한 압출 특성이 없기 때문에 엔지니어들이 자신의 PDMS를 다루는 3D 프린팅으로 설정해야한다는 것을 의미하지 않습니다 : 그것은 물처럼 웅덩이를 형성하는 노즐에서한다. 그래서 어떻게 3D 프린팅을 위해 그것을해야합니까?

실 가드에 의해 또 다른 혼합 SE 1700, 펜실베니아 주립 대학의 연구자와 184 PDMS 엘라스토머는 전단 변형의 과정 점도를 감소, 재료의 전단 숱이 속성을 사용하여, 3D 프린팅에 혼합 할 수 있습니다. Ozbolat 말했다 '우리는 원래 패턴의 압출 및 인쇄 충실도를 제어하는 ​​적응 적으로 최적화되어 인쇄 할 수 있습니다.'

전단 묽어 짐을 나타내는 재료는 점도 변동이 3D 인쇄 장치에 바로 들어갈 수 있기 때문에 3D 인쇄에 매우 적합합니다. 재료는 물처럼 흘리지 않고 노즐에 앉을 수있을 정도로 점성이 깁니다. 압력이 가해질 때 노즐 밖으로 깔끔하게 짜낼 수 있으며, 바깥쪽에는 끈적 거리지 않고 복잡한 모양으로 변합니다. 대부분의 재료는 반대 방향으로 작용하며 전단 압력 점성이 높아집니다.

펜실베니아 주립 대학 연구 단지 PDMS를 인쇄 할 수있는 것보다 더 많은. 연구팀은 또한 세포 배양 및 기타 생물학적 응용 프로그램에 사용 할 수있는 경우 생체 접착 성 시험 인쇄 자료를 볼 수 있도록 노력하겠습니다. 일반적으로, 상황은 그렇지 않다 성형 때문에 PDMS의이 어려운 세포 물질이 가능성이 만드는하지만, 3D 인쇄 PDMS 구조를 사용하여, 매끄러운 표면, 또한 소수성을 가지고, 연구자들은 사용되는 세포에 매우 적합 부드러운 균열을 만들 수 없습니다.

생체 접착 성 시험은 코가 케이스의 3D 인쇄 지원 구조의 부재하에 수행 할 수있다. 국립 보건원 (National Institutes of Health)에서 얻은 미국을 포함한 코, 등 다양한 인간의 신체 부위의 3D 인쇄 3D 모델의 사용을 포함, 중공 캐비티를 포함한다.

연구진은 MRI 스캐너를 사용하여 3D 인쇄 된 코를 검사하여 3D 프린터에서 접착제 재료의 기포를 제거하는 데 사용되는 마이크론 크기의 바늘 덕분에 변형이 거의없는 구조가 정확함을 발견했습니다. Ozbolat은 "PDMS와 3D 인쇄 PDMS의 기계적 특성을 비교할 때 인쇄물의 인장 강도가 훨씬 우수하다는 것을 발견했습니다.

결론적으로 사용자는 인쇄 된 PDMS가 성형 PDMS보다 강하고 생물학적 응용, 전도성 물질로 만들어진 기능 장치 및 다중 재료 구조에 사용될 수 있다고 짐작했다. 또한 프로젝트에 참여한 다른 연구자 Veli Ozbolat, Madhuri Dey, Bugra Ayan, Adomas Povilianskas 및 Melik C. Demirel을 포함합니다.

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