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老虎機可在不同溫度下改變形狀的3D打印微結構

3D打印機創建的微結構仍可移動。打印後可能會刺激它們。 (圖片:kit.edu。信用:馬克·希普勒)

研究人員發現了一種3D打印微結構的方法,該結構在光或溫度的影響下會改變形狀.

我們已經可以使用基於激光的3D打印來產生微米級的任何東西。但是,在生物醫學和其他一些應用中,更希望打印可切換而不是剛性的結構。這是一組科學家設法做到的。

來自海德堡大學和卡爾斯魯厄理工學院(KIT)的研究人員寫道老虎機app在日記中列出他們的工作 自然通訊(以下引文)作者是Marc Hippler,Eva Blasco,Jingyuan Qu,Motomu Tanaka,Christopher Barner-Kowollik,Martin Wegener和Martin Bastmeyer。

使用激光束進行3D打印微結構

3D打印已成為多個領域的成熟技術。專家說,直接激光書寫是一種特別有前途的方法。由計算機控制的聚焦光束充當筆。它在打印機墨水中創建目標結構,這裡是光刻膠。通過這種方式,我們可以創建尺寸僅為幾微米的任何3D表單。 1微米= 0.001毫米.

光刻膠是一種光敏材料,我們可以在多種工藝(例如照相製版和光刻)中使用它,以在表面上形成圖案化的塗層。在當今的電子行業中,該過程至關重要。

生物學和生物醫學中的微觀結構

關於生物醫學和生物學的微觀結構,來自KIT動物學研究所和功能接口研究所的Martin Bastmeyer教授說:

“但是,對於許多應用,特別是在生物學和生物醫學領域,不僅希望產生剛性結構而且還需要活性系統。BTX老虎機在打印過程後仍然可以移動的毫秒,例如可以通過外部信號改變其形狀。”

Bastmeyer教授和他的同事們已經為這種活動結構開發了一種印刷工藝。他們將刺激響應性聚合物用於打印機墨水。外部信號會改變聚合物的性能。

在室溫下稍微升高一點的情況下,化合物聚(N-異丙基丙烯酰胺)的形狀就會明顯改變。使用該化合物創建的3D微結構可在水性(水性)環境中發揮作用,因此非常適合生物學應用。它們也是生物醫學應用的理想選擇。

運動部件的反應不同

第一作者馬克·希普勒(Marc Hippler)說:

“我們開發了滿足電子老虎機技巧達到這樣的程度:我們還可以製造複雜的結構,在這些結構中,由於受到外部刺激,活動部件並非全部以相同的方式發生反應,而是表現出不同但精確定義老虎機插槽d反應。”

灰度光刻使這成為可能。光刻膠並非在每個點都以相同的強度曝光,而是以漸變的方式曝光。這樣可以非常精確地設置在特定溫度變化下的運動強度。

計算機模擬可以準確地預測所產生的運動,以便研究人員可以合理地設計3D結構。

研究人員又走了一步。他們使用光作為控制信號,而不是插槽教學 溫度。這首次允許以復雜的3維結構有針對性地控制單個微結構。例如,我們可以在微流體系統中使用此功能。

在新聞稿中,KIT寫道:

“由於所使用的光致抗蝕劑可以在室溫下切換,因此在基礎生物學研究中還有其他應用,例如針對單個細胞的目標機械操作。”

引文

“通過溫度和光控制3D微觀結構的形狀,” Marc Hippler,Eva Blasco,Jingyuan Qu,Motomu Tanaka,Christopher Barner-Kowollik,Martin Wegener和Martin Bastmeyer。 自然通訊,第10卷,貨號:232(2019)。 DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-018-08175-w。

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