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兰州化物所在高性能3D打印PDMS研究方面取得进展_一分快三注册

2020-04-29 新闻来源:双子塔首页 围观:178
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聚二甲基硅氧烷(PDMS)具有优异的柔弹性、透明性、流动性和生物相容性等优点,因此在微流体器件、柔性电子、微结构模板复制以及医学工程等方面获得了广泛应用。近年来,因在自由设计、快速制造、高精度无模具成型等方面的优势,3D打印PDMS研究备受关注且生长迅速。

中国科学院兰州化学物理研究所王晓龙团队近期生长了一种通用的光热两步固化方式,实现了高精度PDMS结构件3D打印成型。如图1所示,研究人员以Sylgard 184硅橡胶为例,通过向其前驱体溶液中加入一定量的(≤20%)可光固化的甲基乙酰氧基丙基甲基硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物(M-PDMS)赋予其光固化能力;然后,使用紫外光辅助的直誊写3D打印机,在墨水挤出的过程中边打印边紫外光照射使M-PDMS固化获得高精度的三维结构打印件;最后,将打印样品在120oC高温下热固化交联实现高性能PDMS结构件

图:紫外固化辅助直誊写3D打印PDMS示意图及打印件力学性能、成型精度以及应用展示

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研究解释,紫外光辅助固化直誊写成形的线材具有优异的自支持性,可形成最小尺寸在100μm以下的大跨度结构,并可层层聚积形成如空心圆柱体、晶格以及蜂巢结构等的打印件,而且所得PDMS打印件在热交联后具有优异的机械性能,其断裂强度和断裂伸长率分别为3.86 MPa 和123%,优于已报道的3D打印PDMS。研究人员接纳同轴打印Sylgard 184制备的微孔道证实该方式可应用于微液体器件修建等领域。更为重要的是,这种光热两步固化方式具有较好的普适性,可以实现其他硅橡胶质料包罗人体硅胶、模具硅胶、灌封胶等的3D打印成型,因此在生物医疗、柔性电子、软机器人等领域具有应用潜能。

以上事情近期在线揭晓在Macromolecular Rapid Communication(DOI: 10.1002/marc.202000064)上,相关研究获得国家自然科学基金、中科院前沿科学研究重点项目和“西部之光”人才培养设计项目的资助。

泉源: 兰州化学物理研究所

论文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/marc.202000064

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