Wan的小组研究玻璃毛细管微流体设备
栏目:媒体新闻 发布时间:2020-07-20 07:19
加州大学戴维斯分校(UC Davis)的钻探职员揭晓了一篇论文,细致先容了由微流体技艺实行 这项新技艺行使基于液滴的众相微流体编制来高效地3D打印微调的柔性原料。它准许用户及时...

  加州大学戴维斯分校(UC Davis)的钻探职员揭晓了一篇论文,细致先容了由微流体技艺实行

  这项新技艺行使基于液滴的众相微流体编制来高效地3D打印微调的柔性原料。它准许用户及时控制挤出的油墨因素和功能,从而也许制作具有差异因素和功能的各样性能布局。钻探职员看到了该技艺正在软呆板人,结构工程和可穿着技艺中的潜正在使用。

  钻探职员起初评释说,假使3D打印技艺可以旨正在“无缝调换打印布局中的因素和性能性格”。然则,群众半用于基于挤出的打印的油墨正在因素上都是静态的,而且动态调剂油墨因素的可用本事照旧很少。”

  确实,行使古板的基于挤出的3D打印技艺,原料被推过喷嘴,然后逐层反复地增添到布局中,直抵达成产物为止。假使这是一种高效且具有本钱效益的本事,但它很难打印由众种原料制成的布局,而取得适量的柔弱度可以是一个具有挑衅性的经过。

  是以,Wan的小组寻求为基于挤出的3D打印创筑一种本事,该本事准许正在打印时行使液滴搀和物调制挤出的墨水。钻探职员细心到,基于挤压的3D打印机中行使的喷嘴相似于该团队平昔正在钻探的玻璃毛细管微流体设置。这些设置互相之间行使众个喷嘴,认识到它能够合用于3D打印并用作打印头:“群众半基于挤出的3D打印机行使格外大略的喷嘴,而且因为咱们曾经开拓了这些玻璃微流体,咱们以为, “为什么不将其使用于3D打印呢?””Jianjian Wan评释说。

  Wan的团队开拓了一种设置,该设置行使众相滴注编制将聚乙二醇二丙烯酸酯水溶液(PEGDA)的液滴封装正在一种称为聚二甲基硅氧烷(PDMS)的硅基有机荟萃物中。PDMS缠绕滴头活动,发生PEGDA的藐小液滴,然后当两种原料正在制作时都流到3D打印布局上时,将其匀称地插入PDMS中。

  最终布局被刻画为看起来像“吃豆人迷宫”,其上有被PDMS缠绕的PEGDA小滴点。PEGDA从液滴中扩散出来后,会扰乱PDMS的荟萃经过,导致原料软化并使布局更柔韧。

  Wan的钻探小组还阐明,基于液滴的3D打印本事可用于坐褥带有封装的荟萃物颗粒和金属液滴的柔性众孔布局。另外,能够通过调换液滴的巨细和流速来调换布局的柔韧性。这为钻探职员供给了通常的采用鸿沟,以计划其原料布局并按照主意使用调换轻巧性,而这是基于轨范喷嘴的本事所难以做到的。

  “通过调换液滴(包罗水性和液态金属液滴)的空间分散,能够原位调剂3D打印构制的呆板性格,”论文的作家评释说。

  微流体学平淡是指正在尺寸为几十微米的通道中实行流体处分的技艺。基于微流控技艺的3D打印并不是一个新观点,诈骗该技艺的各样编制和流程都能够行使。确实,正在2019年,欧洲钻探职员对3D打印微流体使用实行了评论,他们指出:“最终将准许创筑越来越智能,反响智慧和自决化的新一代设置,这些设置也许以繁复的格式感知和功用于境况,省略了人工干涉。”

  比方,新加坡科技计划大学(SUTD)的Soft Fluidics Lab开拓了一种大略的本事来对与流体处分和性能组件集成的3D打印微流体设置实行开拓。

  另外,来自纽约基因组核心(NYGC)和纽约大学(NYU)的钻探职员创筑了一种开源的床头3D打印液滴微流体限定仪器。该设置代外了一种省钱,可行使的本事,用于识别和靶向确切的细胞以调整类风湿闭节炎(RA)等疾病。

  本文磋商的钻探“行使可编程的液滴搀和物按需调制3D打印的弹性体”已揭晓正在美邦邦度科学院院刊(PNAS)中。

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