記者從蘭州化物所獲悉，近日，中國科學(xué)院蘭州化物所固體潤滑國家重點實驗室3D打印摩擦器件研究團(tuán)隊在3D打印高性能濕滑水凝膠材料與功能器件研究方面取得了一系列進(jìn)展。

據(jù)悉，人工合成水凝膠因兼具固體和液體的優(yōu)異性質(zhì)，在生物醫(yī)學(xué)、潤滑涂層、智能傳感、柔性電子、驅(qū)動變形等領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。然而，實現(xiàn)水凝膠材料在機(jī)械性能和功能結(jié)構(gòu)化制造之間取得良好平衡仍然是一項艱巨任務(wù)。

該團(tuán)隊在前期基礎(chǔ)上，采用仿生氫鍵工程策略，引入應(yīng)變誘導(dǎo)微相分離機(jī)制實現(xiàn)了高精度光固化3D打印超強(qiáng)韌水凝膠。研究人員利用自主搭建的灰度光固化3D打印裝置，通過在單一水凝膠材料體系中于分子尺度上的交聯(lián)調(diào)控，實現(xiàn)了因溶脹誘導(dǎo)的局部應(yīng)力差導(dǎo)致的可控變形。利用水凝膠優(yōu)異的水潤滑性能和3D打印技術(shù)的個性化制造優(yōu)勢，該團(tuán)隊發(fā)展了水凝膠動脈三尖瓣膜、用于狹窄病變組織器官的水凝膠支架、濕滑水凝膠仿生軟組織器官模型和潤滑載藥功能一體化水凝膠隱形眼鏡等多種功能性的水凝膠器件，為濕滑水凝膠在仿真器官模型、生物醫(yī)療器械等應(yīng)用提供了材料技術(shù)。

另外，該團(tuán)隊采用高精度3D打印構(gòu)筑的水凝膠仿章魚吸盤結(jié)構(gòu)在水下粘附方面表現(xiàn)出優(yōu)異性能，結(jié)合3D打印導(dǎo)電離子水凝膠良好的應(yīng)力傳感性，為3D打印水凝膠在仿生驅(qū)動、健康監(jiān)測和柔性機(jī)器人等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了一定的材料技術(shù)基礎(chǔ)。

據(jù)悉，上述研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金項目、中國科學(xué)院“西部之光”交叉創(chuàng)新團(tuán)隊項目、甘肅省科技計劃項目等的支持。

蘭州日報社全媒體記者 華 靜

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