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Technical articles光敏聚二甲基(ji)硅氧(yang)烷(PDMS)硅膠材料由(you)高度交聯(lián)的網(wǎng)(wang)狀結(jié)構(gòu)組成,在(zai)硅氧鍵的(de)作用(yong)下具有良(liang)好的熱(re)穩(wěn)定性、耐輻射(she)性、生物相容(rong)性及化(hua)學(xué)惰性,被廣泛(fan)應(yīng)用(yong)于機(jī)械、醫(yī)(yi)療、化工(gong)、航空航天和(he)生物工程等(deng)領(lǐng)域。
增材制造將數(shù)(shu)字模型作為(wei)制造基礎(chǔ)(chu),通過(guo)材料逐層堆積(ji)的方式(shi)實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體(ti)的直接(jie)構(gòu)建,是一種(zhong)先進(jìn)的智能制(zhi)造技(ji)術(shù)。該技術(shù)基于(yu)計(jì)算(suan)機(jī)模型進(jìn)(jin)行實(shí)體建模,可(ke)實(shí)現(xiàn)制(zhi)造材料的精確(que)控制,具有復(fù)雜(za)結(jié)構(gòu)(gou)快速制造的(de)能力。
近年,增(zeng)材制造(zao)行業(yè)迅速發(fā)展(zhan),打印精度(du)和速度(du)都得到(dao)極大提高,通過(guo)增材制造(zao)方式對PDMS 材料(liao)進(jìn)行制造(zao),將為軟體機(jī)(ji)器人、類生命機(jī)(ji)器人和可穿戴(dai)設(shè)備的發(fā)展帶(dai)來革命性(xing)進(jìn)步。文(wen)獻(xiàn)將生物3D 打(da)印技術(shù)與(yu)微流控芯(xin)片技術(shù)(shu)相結(jié)(jie)合, 構(gòu)建了(le)三維(wei)結(jié)構(gòu)的器官(guan)芯片,可實(shí)(shi)現(xiàn)芯片(pian)制造工藝的簡(jian)易化和低(di)成本化(hua),同時(shí)(shi)滿足(zu)對復(fù)(fu)雜異質(zhì)(zhi)三維微環(huán)境的(de)精細(xì)需(xu)求。文獻(xiàn)采用(yong)嵌入(ru)式3D 打印技術(shù)(shu)進(jìn)行(xing)了PDMS 材料的成(cheng)形,通過(guo)對支撐介質(zhì)(zhi)的透明(ming)度、流(liu)動性及(ji)流變性進(jìn)行優(yōu)(you)化,確定了最(zui)佳打印參(can)數(shù),制備了個(gè)(ge)性化多孔硅膠(jiao)義眼, 其優(yōu)異的(de)生物(wu)相容(rong)性,為個(gè)性化(hua)義眼的(de)性能研究與臨(lin)床應(yīng)用(yong)奠定了(le)基礎(chǔ)。文獻(xiàn)(xian)利用氣溶膠微(wei)噴射打印(yin)工藝制備(bei)了PDMS 材(cai)料的柔性應(yīng)變(bian)傳感器,探究(jiu)了PDMS 微噴射工(gong)藝參數(shù)對打印(yin)寬度的影(ying)響規(guī)律,驗(yàn)證了(le)PDMS 噴射打(da)印工(gong)藝在(zai)智能穿戴設(shè)(she)備方(fang)面的應(yīng)用潛力(li)。PDMS 材料在未固化(hua)狀態(tài)下具(ju)有較強(qiáng)的流動(dong)和浸潤性(xing),無法采(cai)用擠出(chu)式打印(yin)工藝構(gòu)建(jian)大體(ti)積復(fù)(fu)雜結(jié)構(gòu)(gou), 將PDMS和粉(fen)末材(cai)料混合制(zhi)備功能材料(liao)是當(dāng)前的(de)主流方式,可極(ji)大提高打(da)印精度和(he)結(jié)構(gòu)尺寸。文(wen)獻(xiàn)以(yi)氧化鋯(gao)和PDMS 分別作為分(fen)散相和連續(xù)相(xiang),不同分(fen)散相含量的流(liu)變測試表明(ming),配制的復(fù)合(he)打印(yin)材料具有非(fei)牛頓流體特性(xing),復(fù)合材料(liao)中氧(yang)化鋯粉(fen)末的體積分?jǐn)?shù)(shu)在25%時(shí),打印材料(liao)便于擠出且成(cheng)形較好。
PDMS 作為(wei)性能(neng)優(yōu)異的柔(rou)性材料, 不僅是(shi)軟體機(jī)(ji)器人主(zhu)體部分的理(li)想材(cai)料,還在很多(duo)高新(xin)技術(shù)領(lǐng)域具有(you)廣泛的(de)應(yīng)用價(jià)(jia)值。但受到流(liu)動性和浸潤(run)性的影響,PDMS 不具(ju)備擠出式(shi)打印(yin)的能力,需將其(qi)混入(ru)增強(qiáng)(qiang)相,提高材(cai)料的屈服(fu)強(qiáng)度,才能維(wei)持復(fù)雜結(jié)構(gòu)(gou)的形狀穩(wěn)(wen)定。然而,氣相二(er)氧化硅(gui)顆粒的比例(li)會對硅膠墨(mo)水的(de)粘接產(chǎn)生很大(da)影響(xiang)。
1、硅膠墨水啞鈴(ling)形試樣(yang)拉伸測試,可以(yi)用于測(ce)定試(shi)樣的(de)拉伸(shen)強(qiáng)度和斷(duan)裂伸長率
2、硅膠墨水半球(qiu)形腔體壓縮(suo)測試,可以(yi)用于測定壓(ya)縮模(mo)量或壓縮(suo)強(qiáng)度