3D-printable materiaal wat lyk soos biologiese weefsels

Navorsers het 3D gedrukte n komplekse, poreuse rooster struktuur met behulp van vloeibare kristal elastomere skep toestelle wat kan naboots kraakbeen en ander biologiese weefsel.

Die skep van sintetiese plaasvervangers wat werklik ooreenstem met die eienskappe en gedrag van biologiese weefsel was nie maklik nie. Maar Universiteit van Colorado Denver wetenskaplikes, onder leiding van ingenieur professor meganiese Chris Yakacki, PhD, is die eerste 3D druk van 'n komplekse, poreuse rooster struktuur met behulp van vloeibare kristal elastomere (LCEs) skep toestelle wat uiteindelik naboots kraakbeen en ander biologiese weefsel kan.

Die CU Denver span, insluitende professor Kai Yu, PhD, nadoktorale genoot Devesh Mistry, PhD, en doktorale student Nicholas Traugutt, asook wetenskaplikes van die Suider-Universiteit van Wetenskap en Tegnologie in China, berig die bevindinge hierdie week in die joernaal Advanced Materials .

Revolusie in die vervaardiging van LCEs

Yakacki, wat werk uit CU Denver se Smart Materials en Biomeganika (SMAB) Lab, begin werk met LCEs in 2012. Die sagte, is multifunksionele materiaal bekend vir hul elastisiteit en buitengewone vermoë om hoë-energie verkwis. In 2018, Yakacki ontvang 'n NSF CAREER toekenning aan 'n rewolusie die vervaardigbaarheid van LCEs en verskeie rondes van befondsing om dit te ontwikkel as 'n skokbreker vir sokker helms. Selfs dan, het geweet dat hy sy programme kan verder gaan.

"Almal hoor van vloeibare kristalle omdat jy staar hulle in jou selfoon vertoning," sê Yakacki. "En jy het waarskynlik gehoor van vloeibare kristal polimere, want dit is presies wat Kevlar is. Ons uitdaging was om hulle te kry in sagte polimere, soos elastomere, om dit te gebruik as skokbrekers. Dis toe dat jy afgaan van die lae van kompleksiteit."

LCEs is moeilik om te manipuleer. Tot nou toe kon die meeste navorsers óf groot voorwerpe met 'n minimale detail of hoë detail in feitlik mikroskopiese strukture te skep. Maar soos met telefoon skerms, groot toestelle met 'n hoë resolusie is waar die toekoms lê. Yakacki en chemikalieë sy span se en druk proses het die probleme neer op byna nul.

advertensie

bron: University of Colorado Denver. "3D-printable material that mimics biological tissues." ScienceDaily. ScienceDaily, 8 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200608092945.htm>.