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Technical articles光敏聚二甲基(ji)硅氧烷(PDMS)硅(gui)膠材料由(you)高度交(jiao)聯(lián)的網(wǎng)狀結構(gou)組成,在硅氧鍵(jian)的作用(yong)下具有良(liang)好的熱穩(wěn)(wen)定性、耐輻射(she)性、生物相容(rong)性及化(hua)學惰性,被廣泛(fan)應用(yong)于機(ji)械、醫(yī)療、化工(gong)、航空航天和(he)生物工(gong)程等(deng)領域。
增材(cai)制造將(jiang)數(shù)字模型(xing)作為制造基礎(chu),通過材料逐(zhu)層堆積(ji)的方(fang)式實(shi)現(xiàn)三維實(shi)體的直接構建(jian),是一種(zhong)先進的智能(neng)制造技術(shu)。該技術基于計(ji)算機模型進行(xing)實體建模,可(ke)實現(xiàn)制造(zao)材料的精確控(kong)制,具有(you)復雜(za)結構(gou)快速制造(zao)的能力。
近年,增材(cai)制造(zao)行業(yè)迅速(su)發(fā)展,打(da)印精(jing)度和速度都(dou)得到極大提(ti)高,通過增材制(zhi)造方式(shi)對PDMS 材料(liao)進行制造,將為(wei)軟體機(ji)器人、類生(sheng)命機器人(ren)和可穿戴(dai)設備(bei)的發(fā)展帶來(lai)革命性(xing)進步。文(wen)獻將生物(wu)3D 打印技(ji)術與微流(liu)控芯片技術(shu)相結合, 構建了(le)三維結構的器(qi)官芯片,可實現(xiàn)(xian)芯片(pian)制造工藝(yi)的簡易化和(he)低成(cheng)本化,同(tong)時滿足(zu)對復雜異質三(san)維微環(huán)境的精(jing)細需求。文獻采(cai)用嵌入式(shi)3D 打印技術進行(xing)了PDMS 材料的成形(xing),通過對(dui)支撐介(jie)質的透明度、流(liu)動性及(ji)流變性(xing)進行優(yōu)化(hua),確定了最佳(jia)打印參數(shù),制備(bei)了個性化多孔(kong)硅膠義(yi)眼, 其(qi)優(yōu)異的生物相(xiang)容性,為(wei)個性化(hua)義眼(yan)的性能研究(jiu)與臨床應用奠(dian)定了基礎(chu)。文獻利(li)用氣溶膠微噴(pen)射打(da)印工藝(yi)制備(bei)了PDMS 材料的(de)柔性應變(bian)傳感器,探究(jiu)了PDMS 微噴(pen)射工藝參數(shù)(shu)對打印寬(kuan)度的影(ying)響規(guī)律(lv),驗證了PDMS 噴射(she)打印工(gong)藝在智能(neng)穿戴(dai)設備方(fang)面的應用(yong)潛力。PDMS 材料在(zai)未固化狀態(tài)(tai)下具有較強的(de)流動和浸潤性(xing),無法(fa)采用擠出(chu)式打印工藝(yi)構建大體積復(fu)雜結(jie)構, 將PDMS和粉末(mo)材料混(hun)合制備功(gong)能材(cai)料是當(dang)前的主流(liu)方式,可極大提(ti)高打印(yin)精度和結(jie)構尺寸(cun)。文獻(xian)以氧化鋯和(he)PDMS 分別(bie)作為分散相和(he)連續(xù)(xu)相,不同分(fen)散相(xiang)含量的流(liu)變測試表明(ming),配制的(de)復合打印(yin)材料具(ju)有非牛頓流(liu)體特性,復合(he)材料中氧(yang)化鋯粉(fen)末的體積(ji)分數(shù)在(zai)25%時,打印材料便(bian)于擠(ji)出且成(cheng)形較(jiao)好。
PDMS 作為(wei)性能優(yōu)異(yi)的柔性(xing)材料, 不僅是(shi)軟體機器人(ren)主體部(bu)分的理想(xiang)材料,還在(zai)很多(duo)高新技術領域(yu)具有廣泛(fan)的應用(yong)價值。但(dan)受到流動(dong)性和(he)浸潤性的(de)影響,PDMS 不具備擠(ji)出式打印(yin)的能力,需將(jiang)其混入增強(qiang)相,提高材料(liao)的屈服強度,才(cai)能維持復雜結(jie)構的形(xing)狀穩(wěn)(wen)定。然而,氣相(xiang)二氧(yang)化硅顆粒的(de)比例會對硅(gui)膠墨水的粘(zhan)接產(chǎn)生很(hen)大影響。
1、硅膠墨(mo)水啞鈴形試樣(yang)拉伸測試,可(ke)以用(yong)于測(ce)定試(shi)樣的拉伸強(qiang)度和斷裂伸(shen)長率
2、硅膠墨水(shui)半球形腔體壓(ya)縮測試(shi),可以(yi)用于測定壓(ya)縮模量(liang)或壓縮(suo)強度