《材料化學(xué)》伯明翰大學(xué)：3D打印非異氰酸酯聚氨酯水凝膠

來源: 高分子材料科學(xué)

3D 可打印水凝膠在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的使用引起了相當(dāng)多的關(guān)注，因為它能夠精確定義打印對象的形態(tài)，從而滿足患者的需求。 然而，大多數(shù)水凝膠不具備合適的機械性能來滿足足夠的可打印性流變特性，因此，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的 3D 打印具有挑戰(zhàn)性，通常需要打印后修改以獲得所需的支架。

最近，科研人員利用聚（乙二醇）的結(jié)晶過程來打印具有可調(diào)機械性能的非異氰酸酯聚（羥基氨基甲酸酯）水凝膠。由于結(jié)晶過程，水凝膠模量可在加熱至 40°C 時調(diào)節(jié)至 3 個數(shù)量級，這為直接 3D 打印水凝膠提供了一種有趣的策略，無需后印交聯(lián)。此外，沒有任何毒性使這些材料成為生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的理想候選者。

圖 . 室溫下用于合成半結(jié)晶水凝膠的合成途徑 (a)。合成材料的代表性 FTIR 光譜 (b)。通過掃頻實驗對兩種材料進(jìn)行流變表征；實心符號對應(yīng)儲能模量，空符號對應(yīng)損耗模量 (c)。

圖 . (a) 為獲得溫度響應(yīng)水凝膠而進(jìn)行的熱處理。(b) 基于塑性變形和機械性能恢復(fù)的半結(jié)晶水凝膠的擬議打印機制。(c) 熱處理后的三維打印支架（水含量為 6.4 wt%）（c）。

相關(guān)論文以題為Crystallization-Induced Gelling as a Method to 4D Print Low-Water-Content Non-isocyanate Polyurethane Hydrogels發(fā)表在《Chemistry of Materials》上。通訊作者是西班牙Joxe Mari Korta Center的Haritz Sardon教授、和伯明翰大學(xué)Andrew P. Dove教授。

參考文獻(xiàn)：

doi.org/10.1021/acs.chemmater.1c00913