財聯社(上海,編輯 黃君芝)訊,通常情況下,若要想製作一個充滿液體的3D列印對象,你必須在列印對象之後注入液體。然而近期,德國哈雷-維滕貝格大學(Martin-Luther-University Halle-Wittenberg)的研究人員研發了一種全新的工藝,可以一步完成全部列印需求,未來或可用於製造自癒合材料甚至電池組件。
據悉,該技術利用了一個獨特的系統,包含了兩個3D列印頭——一個通過連續擠壓多層熔融聚合物來構建物體,另一個(噴墨列印頭)則用來儲存微小的液滴。
具體而言,這個過程從擠出機頭列印一個固體聚合物基開始,在該聚合物基上列印一個由交叉的聚合物鏈組成的華夫餅狀網格。接下來,噴墨頭將液滴滴入網格內的每個縫隙中。然後壓出機頭重新開始工作,在網格的頂部列印一個實心蓋,密封裡面的液體。
在一項演示中,科學家們列印了由可生物降解聚合物製成的膠囊,裡面填充了「活性液體物質」。即使在經受列印過程的高溫後,液體仍然保持其活性性質,這表明該系統可以用於製造在體內緩慢釋放藥物的膠囊。
在另一個演示中,一種發光的液體被密封在塑料材料中。當材料隨後被壓到破裂點時,液體會洩漏出來,並以此清楚地表明損壞已經發生。這種材料最終可能被用於飛機或汽車的關鍵部位,以發出這些部位可能承受了過大機械應力的警告。
研究人員還稱,一旦這項3D列印技術得到進一步的發展,它將有望被用於製造自癒合材料甚至電池組件。該研究團隊負責人Wolfgang Binder教授說,「未來在於更複雜的方法,它將幾個生產步驟結合起來。這就是為什麼我們在尋找一種在列印過程中將液體直接融入材料的方法。」