Met behulp van de principes achter de vorming van zandkastelen uit nat zand, Onderzoekers van de North Carolina State University hebben 3D-printen van flexibele en poreuze siliconenrubberstructuren bereikt door middel van een nieuwe techniek die water combineert met vaste en vloeibare vormen van siliconen tot een pasteuze inkt die door een 3D-printer kan worden gevoerd. De bevinding kan biomedische toepassingen en toepassingen in zachte robotica hebben.

In een artikel dat deze week is gepubliceerd in Geavanceerde materialen , corresponderende auteur Orlin Velev en collega's laten zien dat, in een watermedium, vloeibaar siliconenrubber kan worden gebruikt om bruggen te vormen tussen kleine siliconenrubberkralen om ze aan elkaar te koppelen - net zoals een kleine hoeveelheid water zanddeeltjes in zandkastelen kan vormen.

interessant, de techniek kan worden gebruikt in een droge of een natte omgeving, wat suggereert dat het de potentie heeft om in levend weefsel te worden gebruikt - denk aan een ultraflexibel gaas dat een genezende druppel inkapselt, of een zacht verband dat op een deel van het menselijk lichaam kan worden aangebracht of zelfs rechtstreeks kan worden bedrukt, bijvoorbeeld.

"Er is grote belangstelling voor 3D-printen van siliconenrubber, of PDMS, die een aantal nuttige eigenschappen heeft, " zei Velev, INVISTA hoogleraar chemische en biomoleculaire engineering aan NC State. "De uitdaging is dat je het materiaal over het algemeen snel moet verwarmen of speciale chemie moet gebruiken om het uit te harden, wat technisch ingewikkeld kan zijn.

"Onze methode maakt gebruik van een extreem eenvoudig extrudeerbaar materiaal dat in een 3D-printer kan worden geplaatst om direct poreuze, flexibele structuren - zelfs onder water, "Velev toegevoegd. "En het wordt allemaal bereikt met een meerfasig systeem van slechts twee materialen - er is geen speciale chemie of dure machines nodig. De 'truc' is dat zowel de kralen als de vloeistof die ze bindt, siliconen zijn, en zo een zeer samenhangende, rekbaar en buigzaam materiaal na het vormen en uitharden."