9月23日2020年
美国国家标准技术研究所（NIST）的研究人员开发了一种新的3D打印凝胶和其他软材料的方法。欧洲杯足球竞彩
它在新论文中发表，具有以纳米规模精度创建复杂结构的潜力。由于许多凝胶与活细胞兼容，因此新方法可以启动柔软的微型医疗设备（例如药物输送系统或可以插入人体）的柔性电极的产生。
标准的3D打印机通过创建材料的材料（通常是塑料或橡胶）来制造固体结构，并像千层面一样逐层构建它们，直到创建整个物体。
使用3D打印机制造由凝胶制成的物体是“更多的是一个精致的烹饪过程，”NIST研究员Andrei Kolmakov说。在标准方法中，3D打印机腔室中充满了长链聚合物的汤 - 溶解在水中的长链聚合物 - 长组分子。然后添加“香料” - 对光敏感的特殊分子。
当来自3D打印机的光激活这些特殊分子时，它们将聚合物的链条缝合在一起，从而形成蓬松的Weblike结构。这种脚手架仍然被液态水包围，是凝胶。
通常，现代的3D凝胶打印机使用紫外线或可见的激光来启动凝胶脚手架的形成。但是，Kolmakov及其同事将注意力集中在使用电子或X射线横梁的不同3D打印技术上，以制造凝胶。
由于这些类型的辐射具有比紫外线和可见光更高的能量或更短的波长，因此这些梁可以更紧密地聚焦，因此产生具有更精细的结构细节的凝胶。这样的细节正是组织工程以及许多其他医学和生物学应用所需的。电子和X射线提供了第二个优势：它们不需要一组特殊的分子来启动凝胶的形成。
但是目前，这种紧密聚焦的短波辐射的来源（扫描电子显微镜和X射线显微镜）只能在真空中运行。这是一个问题，因为在真空中，每个腔室中的液体蒸发而不是形成凝胶。
科尔马科夫（Kolmakov）及其在NIST和Elettra Sincrotrone Trieste的同事在意大利，通过放置超薄屏障（在真空室和液体室之间），通过放置超薄的氮化层来解决该问题，并在液体中证明了3D凝胶印刷。薄板可保护液体免于蒸发（通常在真空中会做），但允许X射线和电子渗透到液体中。
该方法使团队能够使用3D打印方法来创建具有小至100纳米（NM）的结构的凝胶 - 比人的头发薄约1,000倍。通过完善他们的方法，研究人员希望在小至50 nm的凝胶上印刷结构，即小病毒的大小。
使用这种方法制成的一些未来结构可能包括可弹性的注射电极来监测大脑活动，病毒检测的生物传感器，软微型机器人以及可以模仿活细胞并提供其生长介质的结构。
“我们将新工具（电子束和X射线液体运行）带入3D柔软材料的印刷，”欧洲杯足球竞彩科尔马科夫说。他和他的合作者在9月16日在线发布的一篇文章中描述了他们的作品ACS纳米。
资源：https://www.nist.gov/