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《材料化學》伯明翰大學:3D打印非異氰酸酯聚氨酯水凝膠

科研前沿
2021
10/08
11:33
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來源: 高分子材料科學

3D 可打印水凝膠在生物醫(yī)學應用中的使用引起了相當多的關注,因為它能夠精確定義打印對象的形態(tài),從而滿足患者的需求。 然而,大多數(shù)水凝膠不具備合適的機械性能來滿足足夠的可打印性流變特性,因此,交聯(lián)網絡的 3D 打印具有挑戰(zhàn)性,通常需要打印后修改以獲得所需的支架。

最近,科研人員利用聚(乙二醇)的結晶過程來打印具有可調機械性能的非異氰酸酯聚(羥基氨基甲酸酯)水凝膠。由于結晶過程,水凝膠模量可在加熱至 40°C 時調節(jié)至 3 個數(shù)量級,這為直接 3D 打印水凝膠提供了一種有趣的策略,無需后印交聯(lián)。此外,沒有任何毒性使這些材料成為生物醫(yī)學應用的理想候選者。

圖 . 室溫下用于合成半結晶水凝膠的合成途徑 (a)。合成材料的代表性 FTIR 光譜 (b)。通過掃頻實驗對兩種材料進行流變表征;實心符號對應儲能模量,空符號對應損耗模量 (c)。

圖 . (a) 為獲得溫度響應水凝膠而進行的熱處理。(b) 基于塑性變形和機械性能恢復的半結晶水凝膠的擬議打印機制。(c) 熱處理后的三維打印支架(水含量為 6.4 wt%)(c)。

相關論文以題為Crystallization-Induced Gelling as a Method to 4D Print Low-Water-Content Non-isocyanate Polyurethane Hydrogels發(fā)表在《Chemistry of Materials》上。通訊作者是西班牙Joxe Mari Korta Center的Haritz Sardon教授、和伯明翰大學Andrew P. Dove教授。

參考文獻:

doi.org/10.1021/acs.chemmater.1c00913


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