海德堡大學和馬克斯-普朗克醫(yī)學研究所的研究人員開發(fā)出一種方法，用于設計和合成具有可控單體序列的可交聯低聚物。這種方法可以制造出序列定義的大分子，在添加式 3D微打印中用作墨水。

這項發(fā)表在《Small》雜志上的研究展示了改變單體序列如何系統(tǒng)地改變印刷材料的特性。研究人員創(chuàng)造了三種不同的低聚物，每種低聚物都具有獨特的可光交聯和無功能單元序列。這些低聚物隨后被用于三維打印復雜的結構，如 "降壓球 "模型，并具有不同的機械性能和分辨率。

研究中探索的步驟概覽和關系。底部為打印出的水蕎球（圖片來源：Wiley-VCH Verlag）

研究的主要發(fā)現之一是，單體的序列在打印過程中起著至關重要的作用。例如，交替含有可交聯基團和非官能基團的低聚物顯示出最佳的打印質量，打印所需的光照強度最低，同時還能保持較高的機械完整性。這一結果表明，可交聯基團在聚合物鏈中的分布會對最終產品的質量產生重大影響。

大分子工程學的這一進展為定制三維打印材料提供了一種新方法。通過控制單體的順序，就有可能將特定的性能編程到材料中，如機械強度、柔韌性和形成復雜結構的能力。

這項研究的影響是巨大的，有可能開發(fā)出新的材料，應用于從靶向給藥到創(chuàng)建微光學和微機器人等微尺度設備。它標志著在合成三維打印結構中復制生物材料的復雜性和功能性方面邁出了一步。