硅胶3D打印为软机器人和可穿戴设备铺平道路

可穿戴设备的硅胶3D打印
图片来源:Nature

医疗领域的研究正在引起可穿戴设备和软机器人技术的兴起。最近发表在自然解释了如何为复杂系统如机器人和下一代可穿戴设备制造微米分辨率的软材料。

增材制造有广泛的应用,并解决了许多传统成型技术继承的挑战,如人为错误,多步骤制造和手工处理。然而,3D打印软功能机器人与两部分铂固化硅酮需要开发匹配的材料性能的模塑对应物。

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基于之前发表的工作,研究人员选择了一种硫醇-烯硅酮配方,它具有良好的印刷性(低粘度,快速凝胶化和高反应转化率)。他们使用了由硅酮双网(SilDNs)组成的材料平台,提供了之前SLA弹性体所没有的低弹性模量和强度。此外,在满足SLA的工艺要求的同时,这些sildn还兼容限制较少的增材制造技术,如uv固化注射成型。

研究人员说:“在打印软机器人和生物医学设备时,低模量、高韧性和高抗撕裂性的组合是可取的。”“与3D打印过程可以赋予各向异性或改变性能的其他材料不同,无论打印方向或层高如何,sildn都具有类似的性能。这些发现表明,冷凝网络在打印层之间交联。”

可穿戴设备的硅胶3D打印
图片来源:Nature

传感器和软执行器需要抗撕裂性和连接可拉伸织物的能力。因此,对这些装置来说,良好的弹性体-纺织品结合是必要的。可穿戴设备必须能够承受磨损和穿脱周期,报告3 dprint.com

“通过引入SilDN框架,我们发现了提高加工速度和最终材料性能的机会。虽然硫醇-烯网络的光聚合动力学使快速3D打印成为可能,但锡催化的冷凝网络在数小时内形成,延长了总制造时间,”研究人员说。

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研究人员使用改进的自下而上商用桌面SLA打印机(Autodesk Ember),使用改进的蓝光LED投影仪使用PMP窗口进行3D打印材料。他们还添加了一系列染料来细化z轴分辨率,然后在打印后,用SilcPigs颜料绘制手术模拟器。

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山姆·德雷珀()为网上编辑可穿戴技术betway体育开户专门从事运动和健身领域,但也对市场上任何新的生活方式小工具充满热情。可以通过press(at) wearab-technologies.com联系Sam。