研究人员麻省理工学院使用3D打印模具在弹性体薄膜上穿孔,形成“kirigami”缝隙,以提高薄膜的粘附性。Kirigami是一种变型的折纸艺术,它通过折叠和切割纸张来产生图案或结构,比如雪花。
麻省理工学院机械工程系博士后赵瑞科说,这种基里加米图案的薄膜应用于从医用绷带到可穿戴电子产品的一系列消费品。
剪纸艺术缝棒
麻省理工学院的研究小组在一名志愿者的膝盖上用粘合剂测试了这种薄膜。折弯100多次后,基里加米膜仍保持粘着,折弯一次后无缝隙的膜脱落。
志愿者每弯曲一次膝盖,影片中央的缝隙张开最多,而边缘的缝隙保持闭合。基里加米缝隙允许胶片拉伸,提供更好的抓地力。中间缝隙的开口缓解了薄膜边缘的张力,防止剥离。
3 d印制的剪纸艺术
研究人员将液体弹性体注入3D打印的模具中来制作薄膜。模具的特点是在不同间距处有凸起的线条图案,一旦固化并从模具中取出,这些线条就会形成裂缝。涂在薄膜上的粘合剂类似于医用绷带。
研究人员进行了拉伸测试,以确定薄膜在脱落之前能够承受的拉伸量。他们发现,当沿着一个平面拉动时,中间的缝隙首先打开并脱落。就像在膝盖测试中一样,边缘的缝隙仍然关闭着。
瑞克确定了使薄膜能够如此良好粘附的三个特性:
- 剪切滞后,其中一部分薄膜的变形减少了对其他部分的应力
- 部分脱粘,即薄膜部分围绕开缝保持与表面的部分结合
- 不均匀变形:即使底层表面的部分不均匀移动或拉伸,薄膜仍保持整体粘附。
瑞克说:“像这种绷带这样的粘合剂在我们的日常生活中非常常用,但当你试图把它们粘在肘部和膝盖等遇到较大、不均匀弯曲运动的地方时,它们通常会脱落。”
“目前的薄膜完全是弹性体。我们想把薄膜材料变成凝胶,可以直接将药物扩散到皮肤中。这是我们的下一步。”
去年,马克·克莱门特,董事长斯旺西大学生命科学研究所,说审判即将开始3 d印制的智能型绷带夹杂着导电墨水的颗粒。
了解最新的医学3D打印新闻,请订阅3D打印行业通讯,请继续推特,和我们一样脸谱网.
想要参与一个新项目?为项目招聘?加入3 d打印工作董事会。
现在为今年的3D打印公司投票2018年3D打印行业大奖。
特色图像显示,基里加米胶片拉伸保持粘附。图片来自麻省理工学院机械工程系。