作為一種基于玉米的可生物降解塑料,PLA幾乎用于每臺(tái)桌面3D打印機(jī)上,但人們也在研究它的工業(yè)應(yīng)用潛能,尤其希望用它來代替其它塑料,如ABS,因?yàn)樗鼈兺ǔ;谑?,?duì)環(huán)境有害。
自2008年以來,Alan Lau教授及其研究團(tuán)隊(duì)一直在研究如何將PLA用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?,F(xiàn)在在斯威本科技大學(xué),Lau教授透露,他們已經(jīng)準(zhǔn)備好在生物體內(nèi)測試添加有蠶絲的PLA復(fù)合材料。在這個(gè)階段之后,這種專門設(shè)計(jì)的材料也許可用于臨床試驗(yàn),最終成為可用于人體的植入物。
替代有毒塑料和金屬
用來將斷裂的骨頭釘在一起以及為身體提供支撐的醫(yī)用植入物通常由金屬(也即是不銹鋼或鈦)或高強(qiáng)度塑料(如PEEK)制成。雖然這些植入物能修復(fù)骨頭,但其主要缺點(diǎn)是之后它們必須被去除。這既多了一次手術(shù)程序,帶來了更多風(fēng)險(xiǎn),也讓骨骼變得脆弱。
相比之下,PLA能被逐漸吸收到身體內(nèi),這使其成為一種很有吸引力的替代材料。
用PEEK和鈦制成的腰椎融合器
蠶絲:自然界中最強(qiáng)的纖維之一
蠶絲是自然界中最強(qiáng)的纖維之一。研究中,Lau教授將蠶絲纖維添加到PLA中,作為一個(gè)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)。
開始時(shí),PLA的GPa(壓力單位,千兆帕斯卡爾)為3.21。當(dāng)添加入蠶絲時(shí),其強(qiáng)度增加了27%,達(dá)到4.08GPa,這樣的強(qiáng)度已接近尼龍或MDF,但同時(shí)材料仍保持著可生物降解性。
蠶絲PLA復(fù)合材料中的蠶絲纖維
用3D打印蠶絲加強(qiáng)骨骼
目前,Lau教授的團(tuán)隊(duì)正在致力于用蠶絲PLA復(fù)合材料來制造手術(shù)針和骨性支架。Lau還設(shè)想通過3D打印和掃描技術(shù)來用該材料制造定制植入物。“現(xiàn)階段我們?nèi)〉昧撕艽蟮某删?,但還有很長的路要走,”Lau教授說。
佛羅里達(dá)大學(xué)和韓國也一直在研究蠶絲在3D打印材料中的應(yīng)用。此外,美國凱斯西儲(chǔ)大學(xué)(CWRU)已經(jīng)將石墨烯納米管添加到PLA中,使其更強(qiáng)大,從而可用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
1002 0
登陸后參與評(píng)論
2025-01-21 14:18:47
2025-01-21 14:14:39
2025-01-21 14:07:22
2025-01-08 10:13:04
2025-01-08 10:09:45
2025-01-08 10:05:14
2025-01-08 09:56:04
2024-12-31 09:59:38
2024-12-30 09:50:54
2024-12-30 09:48:13
2024-12-30 09:44:17
2024-12-23 11:36:44