材料界“新宠儿”:加入蚕丝纤维的3D打印PLA线材

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3D虎 2017-06-19 13:54:36 1527
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使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成和可生物降解的塑料,PLA几乎是每个桌面级3D打印机创客的首选。现在,PLA 3D打印材料通过研究发现其由应用于工业领域的潜能。该材料......

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使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成和可生物降解的塑料,PLA几乎是每个桌面级3D打印机创客的首选。现在,PLA 3D打印材料通过研究发现其由应用于工业领域的潜能。该材料有望代替其它塑料,如ABS 材料。


加入蚕丝纤维的3D打印PLA线材成为3D打印材料新宠儿


刘教授及其研究团队自2008年以来,一直致力于研究如何使PLA材料适用于生物医学应用。现在在斯威本科技大学(Swinburne University of Technology)相关的研究工作已相继展开。在这个阶段之后,设计的PLA复合材料可以达到临床试验,而后将其用于替代传统的医用植入物。


有毒塑料和金属的替代品


医疗植入物通常由金属(即不锈钢或钛)或高强度塑料(如PEEK)制成。虽然这些植入物具有骨修复中所需的结构完整性,但其主要缺点是植入物必须在患者恢复相关功能后拆除。


加入蚕丝纤维的3D打印PLA线材成为3D打印材料新宠儿


PLA不具有钢和PEEK等材料的结构完整性。然而,它可以被人体慢慢吸收,这使得该材料成为最具吸引力的替代品。因而刘教授一直在研究如何扩大PLA的应用领域。


蚕丝---自然界中最强的纤维之一


蚕丝是自然界中最强的纤维之一。由连接丝心蛋白的三角形横截面形成,使得该材料在其结构内形成氢键,这也正是蚕丝具备高强度的秘密所在。


加入蚕丝纤维的3D打印PLA线材成为3D打印材料新宠儿


在第九届国际先进材料加工和制造国际研讨会上发表的研究结果显示,加入蚕丝纤维可以提高常用材料的杨氏模量(杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量)。该研究表明:为添加蚕丝纤维时其GPa为3.21,而添加蚕丝纤维后其GPa增加了27%,达到4.08GPa,使其刚度更符合尼龙或MDF的性能,更值得一提的是,加入蚕丝纤维的线材仍保持着生物降解性。


3D打印蚕丝线材可加强骨骼


在斯威本科技大学所开展的应用中,刘教授及其团队正在致力于从蚕丝PLA复合材料中制造外科手术针。在Research Impact杂志的采访中,刘教授还设想使用3D打印和扫描技术在材料中制造定制植入物。他表示:“现阶段我们取得了很大的成就,但还有很长的路要走”。


佛罗里达大学和韩国也一直致力于研究蚕丝在可3D打印材料中的应用。据最新的可靠消息,凯斯西储大学(Case Western Reserve University,简称CWRU)已经添加PLA材质到石墨烯纳米管中,这个大胆的尝试开启了3D打印材料更强大的医疗应用。


延伸阅读:《Nano Dimension开发陶瓷3D打印材料,且新增480万美元私人配售协议!


(来源:3D虎) 关键词: 3D打印机 3D打印材料 3D打印 3D打印技术
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