| Recentemente, pesquisadores da Universidade Estadual da Pensilvânia usaram com sucesso a mistura elastomérica PDMS para a impressão de geometria complexa 3D, uma variedade de polímeros orgânicos comuns baseados em silício. O PDMS impresso em 3D possui excelente resistência à tração e pode ser usado para moldar ou moldar PDMS .  Em geral, a maior vantagem da impressão em 3D em oposição à moldagem e moldagem é que formas complexas podem ser alcançadas, como a formação de objetos com geometrias internas e externas complexas que não podem ser criadas pelo vazamento de material líquido em um molde Copie. No entanto, ao fazer alguns ajustes no processo de fabricação de aditivos, as peças impressas 3D feitas a partir de um determinado material podem ser mais robustas do que as peças fabricadas convencionalmente com o mesmo material. Uma equipe de pesquisadores da Pennsylvania State University está buscando otimizar Um sucesso semelhante acaba de ser alcançado com PDMS impresso em 3D (polidimetilsiloxano ou silicone), combinando dois elastômeros PDMS para melhorar as propriedades mecânicas e uma melhor bioadesão. O PDMS ainda é o produto mais comum usado para fabricar equipamentos de laboratório semelhantes a chips e plataformas de cultura de celas 3D, etc. Utensílios de cozinha, como carreiras de silicone resistentes ao calor, etc. No entanto, enquanto objetos simples como espátulas podem ser feitos com equipamentos de moldagem, às vezes Objetos pequenos, como dispositivos de laboratório em um chip, requerem métodos de fabricação mais sutis. Existem outras deficiências na moldagem ou lançamento do PDMS e, de acordo com Ibrahim T. Ozbolat, professor associado de ciências da engenharia e mecânica e bioengenharia da Penn State University, os resultados de fundição ou micromecanização em propriedades mecânicas mais fracas e adesão celular mais fraca. Isso significa que os pesquisadores geralmente usam proteínas extracelulares, como a fibronectina para fixar células. Mas isso não significa que os engenheiros devem recorrer à impressão em 3D para lidar com o PDMS porque o material nem sempre possui as propriedades de extrusão adequadas, como o elastômero PDMS, Sylgard 184, que não é pegajoso na impressão em 3D: se assemelha a água O mesmo do bocal para formar uma poça. Então, como você faz a impressão em 3D? Ao misturar Sylgard 184 com outro elastômero PDMS, o SE 1700, pesquisadores da Universidade Estadual da Pensilvânia são capazes de fazer misturas 3D de misturas que exploram as propriedades de desbaste de corte do material para reduzir a viscosidade sob a tensão de cisalhamento. Ozbolat disse : "Otimizamos a capacidade de impressão para controlar a extrusão e a fidelidade do padrão impresso original". Os materiais que mostram o desbaste de cisalhamento são muito bons para a impressão em 3D porque suas flutuações de viscosidade se encaixam diretamente no dispositivo de impressão 3D: o material é suficientemente viscoso para que ele possa sentar-se no bocal sem gotejar como água, mas Pode ser cuidadosamente espremido do bocal quando a pressão é aplicada e, no exterior, torna-se mais viscosa, transformando-a em uma forma complexa sem colapso. A maioria dos materiais se comporta de maneira oposta e submetida a pressão de cisalhamento Torne-se mais viscoso. Pesquisadores da Universidade Estadual da Pensilvânia não estão apenas fazendo o PDMS imprimir, mas eles também querem testar a bioadhesão dos materiais impressos para ver se eles podem ser usados em aplicações biológicas, como a cultura de células, etc. Em geral, este não é o caso porque a moldagem O PDMS tem uma superfície lisa e também é hidrofóbico, dificultando a criação de um material celular mais difícil, mas o uso de estruturas PDMS impressas em 3D permite que os pesquisadores criem rachaduras matte que sejam ideais para uso celular. O teste de bioadesão envolve o uso de um modelo 3D obtido dos Institutos Nacionais de Saúde em impressão em 3D em várias partes do corpo, incluindo o nariz humano. O nariz pode ser impresso em 3D sem estrutura de suporte e inclui uma cavidade oca. Os pesquisadores examinaram o nariz impresso em 3D com os scanners de MRI e descobriram que a estrutura era precisa com quase nenhuma deformidade graças a agulhas de tamanho micrométrico usadas em impressoras 3D para remover bolhas de ar no material adesivo. O nariz PDMS impresso 3D também mostra propriedades mecânicas úteis. "Ozbolat disse:" Quando comparamos as características mecânicas do PDMS e o PDMS impresso 3D, descobrimos que a resistência à tração do material impresso era muito melhor. Para a conclusão, acredita-se que o usuário adivinhou que o PDMS impresso pode ser mais forte que o PDMS moldado e pode ser usado em aplicações biológicas, dispositivos funcionais feitos de materiais condutores e estruturas multi-materiais. Além disso, outros pesquisadores que participam do projeto Incluindo Veli Ozbolat, Madhuri Dey, Bugra Ayan, Adomas Povilianskas e Melik C. Demirel. |
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