材料新創意！混合PDMS 3D列印比傳統模塑強度更高、生物黏附性更好

材料新創意！混合PDMS 3D列印比傳統模塑強度更高、生物黏附性更好

賓夕法尼亞州立大學成功使用混合的PDMS人造橡膠和各種常見的硅基有機聚合物，3D列印出複雜的幾何結構。3D列印的PDMS具備優異的拉伸強度，可用於PDMS的模塑或澆注。

從一般意義上講，使用3D列印來進行鑄造和制模，其最大優點是可以實現複雜的形式，形成具有複雜的內外部幾何形狀，這些形狀不能通過將液體材料倒入模具中複製出來。

並不是所有的3D列印產品都比傳統工藝製造的產品更強大、更堅固，然而有時候，通過對增材製造工藝進行適當的調整，由給定材料製成的3D列印部件可以比由相同材料製成的傳統部件更堅固。比如，通過結合兩種PDMS人造橡膠，就可以改善其機械特性和生物粘附性。

通過將Sylgard 184與另一種PDMS人造橡膠SE 1700混合，利用材料的剪切稀化的特性來降低粘度並進行3D列印。工作人員Ozbolat表示：「我們列印的可行性進行了優化，以控制原始模型的擠出和模擬度。

顯示剪切變稀的材料是非常適合3D列印的，因為它們的粘度波動正好適合3D列印設備：材料具有足夠的粘性，可以靜置在噴嘴中而不會像水一樣滴落，但是在施加壓力時能夠整齊地從噴嘴擠出。擠出後會變得更加粘稠，使它能夠維持複雜的形狀，不塌陷。

生物粘附測試包括從美國國立衛生研究院3-D Print Exchange獲得的各種3D模型，包括鼻子等各種3D列印身體模型。其可在沒有支撐結構的情況下進行3D列印，且可以列印空心模型。

測試發現，這些結構十分準確，幾乎沒有畸形。這是因為3D印表機使用了微米尺寸的針頭，可以去除粘性材料中的所有氣泡。而且3D列印的PDMS鼻子也具有非常優異的機械性能。 Ozbolat表示：「通過比較模塑或鑄造PDMS和3D列印PDMS的機械特徵，我們發現列印材料的拉伸強度要好得多。」

因此，列印PDMS比模塑PDMS強度更高。此外，列印的PDMS還可用於生物領域、導電材料製成的功能性器件和複雜材料結構。

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