德國科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)出能一步完成液體填充物體3D打印的新技術(shù)

據(jù)外媒報(bào)道，通常情況下，如果你想要制作一個(gè)充滿液體的3D打印對(duì)象，那么你必須在打印對(duì)象之后注入液體。然而，一種全新的工藝可以讓這些物品一步完成全部的打印，并且這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)有一些有價(jià)值的應(yīng)用。這項(xiàng)技術(shù)是由德國哈勒－維滕貝格馬丁·路德大學(xué)Wolfgang Binder教授和Harald Rupp研究員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)。

據(jù)了解，該技術(shù)利用了一個(gè)獨(dú)特的系統(tǒng)，包含了兩個(gè)3D打印頭--一個(gè)通過連續(xù)擠壓多層熔融聚合物來構(gòu)建物體，另一個(gè)（噴墨打印頭）則用來儲(chǔ)存微小的液滴。

打印過程中從壓出機(jī)頭打印一個(gè)固體聚合物基開始，在該聚合物基上打印一個(gè)由交叉聚合物鏈組成的華夫餅狀網(wǎng)格。接下來，噴墨頭將液滴滴入網(wǎng)格內(nèi)的每個(gè)縫隙中。然后壓出機(jī)頭重新開始工作，在網(wǎng)格的頂部打印出一個(gè)實(shí)心蓋進(jìn)而密封里面的液體。

科學(xué)家在一項(xiàng)如何使用該技術(shù)的演示中打印了由可生物降解聚合物制成的膠囊，里面填充了“活性液體物質(zhì)”。即使在經(jīng)受打印過程的高溫后，液體仍能保持其活性性質(zhì)--這表明該系統(tǒng)可以用于制造在體內(nèi)緩慢釋放藥物的膠囊。

在另一個(gè)演示中，一種發(fā)光的液體被密封在塑料材料中。當(dāng)材料隨后被壓到破裂點(diǎn)時(shí)，液體會(huì)泄漏出來，這清楚地表明損壞已經(jīng)發(fā)生。這種材料最終可能會(huì)被用于飛機(jī)或汽車的關(guān)鍵部位，通過向相關(guān)機(jī)構(gòu)發(fā)出警告以此來告知這些部位可能承受了過大的機(jī)械應(yīng)力。

一旦這一3D打印技術(shù)能進(jìn)一步發(fā)展，那么它將有望被用于制造自愈合材料甚至電池組件。

Binder教授說：“未來在于更復(fù)雜的方法，它將幾個(gè)生產(chǎn)步驟結(jié)合起來。這就是為什么我們在尋找一種在打印過程中將液體直接融入材料的方法。”

相關(guān)研究報(bào)告已發(fā)表在《Advanced Materials Technologies》上。

報(bào)告鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admt.202000509