發(fā)布日期：2017-01-16

 近日，哈佛大學(xué)的研究人員利用自然界的資源來3D打印出了可在水中獨(dú)立移動(dòng)的物體。據(jù)悉，研究人員通過使用吸濕墨水來吸收水分，將3D打印推向4D領(lǐng)域。這種墨水生成的物體可以模仿花朵、花瓣、葉子的形狀，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)。

　　據(jù)了解，這一研究是由哈佛大學(xué)威斯生物靈感工程研究所的HansjrgWyss教授Jennifer A. Lewis教授和研究助理A. Sydney Gladman共同完成的。在研究中，吸濕性墨水的選擇對(duì)最后的成功起著至關(guān)重要的作用。

　　此前，研究人員使用多種材料或通過磁場(chǎng)力的感應(yīng)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的形狀變化。而現(xiàn)在，哈佛小組的方法允許他們?cè)谟湍信帕欣w維素纖維。他們最新的項(xiàng)目涉及3D打印可轉(zhuǎn)換的組織工程支架，其可以支持細(xì)胞生長(zhǎng)。在這個(gè)階段，水是最好的介質(zhì)，因?yàn)樯镝t(yī)學(xué)和組織工程應(yīng)用也使用水化。

　　隨后，研究人員將對(duì)油墨進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)，包括可逆的形狀變化，光和pH水平反應(yīng)。同時(shí)，研究人員還研究了具有生物相容性和導(dǎo)電性的材料，并通過引入熱可逆單體證明了該系統(tǒng)的溫度可逆性。

　　除此之外，Lewis教授的實(shí)驗(yàn)室設(shè)立了3D打印機(jī)，使用G代碼編程在大約10分鐘內(nèi)打印架構(gòu)。 “通過改變3D打印路徑，我們能夠創(chuàng)建各種形狀變化的架構(gòu)，”Gladman說。3D打印油墨是嵌入有剛性纖維素原纖維的水凝膠，通過將細(xì)小的纖維素放在3D打印床上，就產(chǎn)生了足夠的空間擴(kuò)張來將其浸入水中，這使科學(xué)家可以控制形狀的變化。

　　目前，4D打印發(fā)展的最新前沿是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中打印組織和器官。“在4D打印成為主流之前，研究人員必須提高精確控制反應(yīng)的能力、制定標(biāo)準(zhǔn)、性能認(rèn)證和監(jiān)管政策。” 普華永道技術(shù)與創(chuàng)新中心主任Vinod Baya說到。

來源：3D虎