专注于印刷电子产业技术开发的研究机构
您现在的位置:返回首页 >> 印刷电子行业信息 >> 研究人员开发出适用于3D打印的导电自愈水凝胶

研究人员开发出适用于3D打印的导电自愈水凝胶

日期:2017-07-10

治愈的能力曾经被认为只能归功于生命,但由于技术的发展,这一情况有了一定的改变。目前,关于自修材料的研究已经做了大量的工作,目标是将其应用于电子、医疗器械等领域。然而,尽管对这些应用程序的研究已经开始,但仍有很多工作要做。当将自我修复材料带入如机器人、人造皮肤等现实世界的应用中时,需要培养其他性能,如电导率等。

迄今为止,大多数自愈材料被设计为对外部刺激进行修复,如激光、温度和电力等。这些非自主的自我修复系统与生物组织不同,因为它们在治愈之前仍然需要某种形式的干预,目标是创建能够自己解决问题的材料。为此,电导率是关键性质。目前,研究人员已经创建了自主导电自愈材料,但由于缺乏拉伸性、压力敏感性、体积导电性或整体机械性能等特性,它们在实际应用中表现不佳。

 

 

马尼托巴大学的研究小组由机械工程、生物化学和医学遗传学助理教授Malcolm Xing领导,其提出了一种设计自愈材料的新方法,可以使其具备机械稳定、导电、愈合的性能。该研究发表在题为“Skin-Inspired Multicunctional Autonom-Intelductive Conductive Self-Healing Hydrogels with Pressure Sensitivity,Stretchability and 3D Printability”的论文中。研究人员解释说:“该方法涉及物理和化学交联的组合。水凝胶的自主内在自愈是通过聚(丙烯酸)和三价铁离子的羧基之间的动态离子相互作用来实现的。共价交联用于支持水凝胶的机械结构。在化学和物理交联网络与聚吡咯网络的导电纳米结构之间建立平衡,从而制作出双网络水凝胶,其具有导电率、机械和电自愈性(在2分钟内100%机械恢复)、超伸缩性(1500%)和压力敏感性。

两个步骤即可制备水凝胶。聚吡咯(PPY)与双键装饰的壳聚糖(DCh)连接,形成PPy接枝的壳聚糖(DCh-PPy)。丙烯酸(AA)单体在DCh-PPy中使用铁离子聚合,产生双网络水凝胶。材料的自主自愈性质通过AA和DCh-PPy之间的可逆离子相互作用产生。

如本文摘要所述,该材料能够在两分钟内完全自身修复,并且还可在30秒内恢复其电性能的90%,而无需外部刺激。根据研究人员的说法,这种自主自愈能力以及剪切稀化行为使得水凝胶成为3D打印的理想材料,潜在应用包括软机器人、仿生假体和健康监测系统。

研究人员补充说:“CSH水凝胶的实际潜力进一步体现在人体运动检测及其3D打印性能方面。”

 

 

据悉,本文作者包括Mohammad Ali Darabi、Ali Khosrozadeh、Rene Mbeleck、Yuyu Liu,Qiang Chang、Junzi Jiang、Jun Cai、Quan Wang、Gaoxing Luo和Malcolm Xing。(3D虎)

 

http://www.3dhoo.com/news/guowai/32653.html

所属类别: 印刷电子行业信息

该资讯的关键词为:

首页 | 关于我们 | 新闻资讯 | 我们业务 | 联系我们 
常州印刷电子产业研究院页面版权所有 中企动力提供网站建设 苏ICP备14009241号-1网站管理
地址:常州市新北区太湖东路9-4号E座2楼 邮编:213000 电话:0519-69885590传真:0519-69885597 电子信箱:zxc@czipei.com hr@czipei.com 【企业邮箱】
研究院微信二维码
华建医药科技温度贴