代尔夫特理工大学的研究人员开发了一种 3D 打印技术，可以紧密模仿骨骼和肌腱之间的自然连接。该方法解决了硬质材料和软质材料连接的挑战，这是包括电子产品在内的各种应用中的常见问题。通过研究人体骨腱关节，机械、海事和材料工程 (3mE) 学院的团队试图优化这些界面。
多材料界面。 （图片来源：代尔夫特理工大学）
他们的方法涉及独特的多材料 3D 打印工艺和战略几何形状，以增强硬质材料和软质材料之间的接触面积。这种方法不仅减少了界面处的应力集中，而且还模拟了自然界中材料的逐渐转变。与对照组相比，该团队的关节韧性提高了 50%。考虑到与硬质材料相比，软质材料对力的耐受性较低，这一增强功能至关重要。这项研究由 Amir Zadpoor 教授和第一作者 Mauricio Cruz Saldivar 领导，还得出了普遍适用的设计指南，以提高此类接口的机械性能。
这项技术的一个新颖之处是它能够在一次印刷中生产整个产品，从而无需粘合剂或机械连接。这为组合不同材料提供了可能性，扩大了应用范围，包括医疗设备、软机器人和柔性电子产品。
助理教授 Zjenja Doubrovski 表示：“我们正在努力消除所涉及的额外步骤，并将所有内容一次性完成。”
“这使我们能够将更奇特的材料组合在一起，例如，具有更高阻尼阻力的材料与更坚固的材料。”
这项研究为多材料 3D 打印铺平了新的道路，特别是在硬质材料和软质材料之间创建更具弹性的界面。该方法可以通过提供更加集成和可靠的材料组合来显着影响医疗、机器人和电子行业。进一步探索将活细胞融入这些界面可能会彻底改变再生医学，开辟医疗植入物和组织工程的新领域。
来源：innovationorigins.com
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