近日，德克萨斯大学奥斯汀分校发布了一项极具吸引力的3D打印领域创新成果，该成果有望彻底改变下一代医疗设备和柔性电子产品。该校研究人员在美国国防部、美国国家科学基金会和罗伯特·A·韦尔奇基金会的资助下，开发了一种创新方法，其灵感源自骨骼和软骨等天然材料的组合，能够将硬结构和软结构无缝整合到一个打印件中。这使得利用3D打印机打印出一个功能齐全的膝关节微型模型成为可能。  

这种新的3D打印方法并非使用传统的线材，而是使用一种特殊的液态树脂，这种树脂会对两种光脉冲产生反应。因此，紫外线在固化过程中会产生坚硬的塑料状区域，而紫外光则会产生弹性的橡胶状区域。这使得在同一组件内实现从硬到软的过渡成为可能。  

人工膝关节是研究人员首次将该方法应用于实践的尝试。  

化学交联分子有助于防止接触点断裂或结构变弱。正如德克萨斯大学奥斯汀分校助理教授扎克·佩奇（Zak Page）所解释的那样：“我们引入了一种同时具有两种反应基团的分子，这样两种凝固反应就可以在界面处相互‘对话’。这使得软硬部分之间的结合力更强，而且如果我们愿意，还可以实现渐进式过渡。”  

德克萨斯大学的首批申请人  

该方法已在膝关节上进行了实践测试。关节内的人工骨骼必须保持稳定，而韧带必须具有柔韧性。该模型功能齐全，因此在生物力学植入物领域极具前景。此外，该团队还开发了一种可拉伸电子带，其中的金导体必须具有可靠的拉伸性——即使韧带部分较为坚硬——以保护导体。  

据作者介绍，该研究团队的新方法比以往的方法运行速度更快，效果也更好。此外，打印机设置易于复制且成本低廉，使研究人员、医院和教育工作者能够轻松掌握这项技术。“这种方法可以使增材制造在大批量生产方面比注塑成型等传统方法更具竞争力。同样重要的是，它开辟了新的设计可能性，”Page实验室的博士生Keldy Mason说道。  

这种革命性的能力将生物功能与强大的机械性能完美融合，开辟了无限可能——从医疗植入物到软体机器人组件，再到可穿戴电子设备。凭借其高精度、可扩展性和成本效益，这种方法即将首次获得实际应用。  

编译整理：3dnatives  

(责任编辑：admin)

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