代爾夫特理工大學(xué)（TU Delft）的研究人員開(kāi)發(fā)出了一種三維打印技術(shù)，可以近似地模仿骨骼和肌腱之間的自然連接。這種方法解決了軟硬材料連接的難題，這也是包括電子產(chǎn)品在內(nèi)的各種應(yīng)用中的常見(jiàn)問(wèn)題。通過(guò)研究人體的骨肌腱關(guān)節(jié)，來(lái)自機(jī)械、海洋和材料工程學(xué)院（3mE）的團(tuán)隊(duì)試圖優(yōu)化這些接口。

圖片來(lái)源：TU Delft

他們的方法包括獨(dú)特的多材料三維打印工藝和戰(zhàn)略性幾何結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)軟硬材料之間的接觸面積。這種方法不僅減少了界面處的應(yīng)力集中，還模擬了自然界中的材料漸變過(guò)程。與對(duì)照組相比，研究小組實(shí)現(xiàn)了接頭韌性提高 50%。考慮到與硬質(zhì)材料相比，軟質(zhì)材料對(duì)力的耐受性較低，因此這種提高至關(guān)重要。這項(xiàng)由阿米爾-扎德波爾教授和第一作者毛里西奧-克魯斯-薩爾迪瓦領(lǐng)導(dǎo)的研究還為提高此類界面的機(jī)械性能提供了普遍適用的設(shè)計(jì)指南。

這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)新穎之處在于，它能夠在一次打印中生產(chǎn)出整個(gè)產(chǎn)品，無(wú)需粘合劑或機(jī)械連接。這為組合各種材料提供了可能性，將應(yīng)用范圍擴(kuò)大到醫(yī)療設(shè)備、軟機(jī)器人和柔性電子產(chǎn)品。

"我們要做的就是去除其中的額外步驟，一次性完成所有工作，"助理教授 Zjenja Doubrovski 說(shuō)。

"這讓我們有可能將更奇特的材料組合在一起，例如，阻尼更強(qiáng)的材料與更堅(jiān)固的材料。"

這項(xiàng)研究為多材料3D打印鋪平了新的道路，尤其是在軟硬材料之間創(chuàng)建更具彈性的界面。這種方法可以提供更集成、更可靠的材料組合，從而對(duì)醫(yī)療、機(jī)器人和電子行業(yè)產(chǎn)生重大影響。進(jìn)一步探索將活細(xì)胞融入這些界面，可以徹底改變?cè)偕t(yī)學(xué)，開(kāi)辟醫(yī)療植入物和組織工程的新領(lǐng)域。