KIT開發(fā)出可選擇性擦除的3D打印墨水，用于激光直寫技術

在激光直寫3D打印技術中，由計算機控制的高度聚焦的激光束充當筆，在光致抗蝕劑（光敏材料）中產生期望的結構。 這允許生成具有亞微米細節(jié)的3D結構。

△由各種光敏樹脂制成的三維微結構。掃描電子顯微鏡顯示結構的選擇性降解

Martin Wegener，Eva Blasco和德國卡爾斯魯厄理工學院（KIT）的Christopher Barner-Kowollik及其同事開發(fā)了基于不穩(wěn)定硅烷交聯(lián)劑的3D油墨，可以選擇性地擦除。這允許在溫和條件下在微米和納米尺度上的高精度結構的特定降解和重組。

“高分辨率對于需要非常精確的掐絲結構的應用非常有吸引力，例如生物醫(yī)學，微流體，微電子或光學超材料，”KIT化學技術與聚合物研究所大分子結構組主任Christopher Barner-Kowollik教授說。

一年多以前，KIT的應用物理研究所（APH）和納米技術研究所（INT）的Martin Wegener教授和Christopher Barner-Kowollik教授的工作組開發(fā)了一種可擦除的3D打印墨水。由于可逆結合，可以重復擦除和重寫高達100納米（一納米對應于百萬分之一米）的小結構。

現(xiàn)在，卡爾斯魯厄和布里斯班的科學家們已經在很大程度上改進了他們的技術，據Nature Communications雜志報道，他們開發(fā)了幾種不同顏色的油墨，可以說是可以相互獨立地擦除。這使得能夠選擇性地和順序地降解和重新組裝激光寫入的微結構。

在高度復雜的結構的情況下，可以生成臨時支撐并在以后再次移除。還可以向三維支架添加或從三維支架中移除部件以用于細胞生長，目的是觀察細胞如何對這種變化作出反應。此外，特別可擦除的3D墨水允許在復雜結構中更換損壞或磨損的部件。

在生產可裂解的光刻膠時，研究人員受到可降解生物材料的啟發(fā)。光敏樹脂基于可以容易地裂解的硅烷化合物�？茖W家們使用特定的原子取代來制備光刻膠。以這種方式，微結構可以在溫和條件下特定地降解，而沒有其他材料特性的結構被損壞。

與以前使用的可擦除3D墨水相比，這是一個主要優(yōu)勢。新的光致抗蝕劑還含有單體季戊四醇三丙烯酸酯，其顯著增強書寫而不影響可切割性。

編譯自：3ders