海德堡大学和马克斯-普朗克医学研究所的研究人员开发出一种方法,用于设计和合成具有可控单体序列的可交联低聚物。这种方法可以制造出序列定义的大分子,在添加式 3D微打印中用作墨水。
这项发表在《Small》杂志上的研究展示了改变单体序列如何系统地改变印刷材料的特性。研究人员创造了三种不同的低聚物,每种低聚物都具有独特的可光交联和无功能单元序列。这些低聚物随后被用于三维打印复杂的结构,如 "降压球 "模型,并具有不同的机械性能和分辨率。
研究中探索的步骤概览和关系。底部为打印出的水荞球(图片来源:Wiley-VCH Verlag)
研究的主要发现之一是,单体的序列在打印过程中起着至关重要的作用。例如,交替含有可交联基团和非官能基团的低聚物显示出最佳的打印质量,打印所需的光照强度最低,同时还能保持较高的机械完整性。这一结果表明,可交联基团在聚合物链中的分布会对最终产品的质量产生重大影响。
大分子工程学的这一进展为定制三维打印材料提供了一种新方法。通过控制单体的顺序,就有可能将特定的性能编程到材料中,如机械强度、柔韧性和形成复杂结构的能力。
这项研究的影响是巨大的,有可能开发出新的材料,应用于从靶向给药到创建微光学和微机器人等微尺度设备。它标志着在合成三维打印结构中复制生物材料的复杂性和功能性方面迈出了一步。
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