海德堡大学研究人员开发增材制造油墨的序列定义分子工程

海德堡大学和马克斯普朗克医学研究所的研究人员开发了一种设计和合成具有受控单体序列的可交联低聚物的方法。这种方法可以创建序列定义的大分子，可用作增材 3D 微打印中的墨水。

研究中探索的步骤的概述和关系。印刷的巴基球可以在底部看到。（图片来源：Wiley-VCH Verlag）

这项研究发表在《Small》杂志上，展示了改变单体序列如何系统地改变印刷材料的特性。研究人员创建了三种不同的低聚物，每种低聚物都具有独特的可光交联和非功能单元序列。然后，这些低聚物被用于 3D 打印复杂的结构，例如具有不同机械性能和分辨率的“巴基球”模型。

该研究的主要发现之一是单体序列在印刷过程中起着至关重要的作用。例如，具有交替交联基团和非官能团的低聚物表现出最佳的打印质量，需要最低的打印光强度，同时保持高机械完整性。该结果表明，聚合物链内可交联基团的分布可以显着影响最终产品的质量。

高分子工程的这一进步为定制 3D 打印材料提供了一种新方法。通过控制单体的序列，可以将特定属性编程到材料中，例如机械强度、柔韧性和形成复杂结构的能力。

使用 2PLP 使用交替（蓝色）、三嵌段（红色）和块（灰色）低聚物油墨打印的 3D 微结构的代表性 SEM 图像。（图片来源：Wiley-VCH Verlag）

这项研究的影响是巨大的，可能会导致新材料的开发，其应用范围从靶向药物输送到微型光学和微型机器人等微型设备的创建。它代表了在合成 3D 打印结构中复制生物材料的复杂性和功能性的一步。