近期，美國弗羅里達大學的Thomas E Angelini團隊開發(fā)了一種以聚二甲基硅氧烷為基材的3D打印精確、復雜細節(jié)結(jié)構(gòu)的方法。
該方法主要采用一種由硅油乳液制成的支撐材料。該材料對有機硅油墨的界面張力可以忽略不計，消除了經(jīng)常導致印刷有機硅特征變形和斷裂的破壞性力量。這種方法被稱為超低界面張力的增材制造〖DK〗（AMULIT〖DK〗），其多功能性可使用成熟的有機硅配方來制造直徑小至8 μm的復雜結(jié)構(gòu)。通過調(diào)整這種支撐材料的彈性和流動特性實現(xiàn)了高性能印刷，這使得研究人員得以制造復雜的形狀，例如腦動脈瘤模型和功能性三葉心臟瓣膜。
通過使用幾種不同的市售聚二甲基硅氧烷配方來打印各種結(jié)構(gòu)，證明了AMULIT技術(shù)不需要專門的油墨。在深入的研究后，研究人員發(fā)現(xiàn)使用AMULIT生產(chǎn)的3D打印結(jié)構(gòu)比模制結(jié)構(gòu)更具可擴展性并且機械性能良好。
研究人員利用該技術(shù)實現(xiàn)了小直徑顱內(nèi)血管結(jié)構(gòu)和人造硅膠心臟瓣膜結(jié)構(gòu)的打印。3D掃描的水平和垂直切片顯示，打印出的顱內(nèi)血管結(jié)構(gòu)具有高度分支，同時保證了打印的復雜網(wǎng)絡(luò)是空心的，平均壁厚約為400 μm。對打印結(jié)構(gòu)進行CT掃描創(chuàng)建3D模型，以與原始血管造影進行定量比較。真實的模型和打印模型之間的匹配非常好，68%的印刷表面位置位于其編程位置的500 μm范圍內(nèi)，95%位于1 mm以內(nèi)。打印的心臟瓣膜結(jié)構(gòu)最終壁厚為250 μm，盡管具有非常薄的柔性壁，但模型閥門的物理強度足以連接到管件，并通過循環(huán)抽水模擬經(jīng)瓣膜血流。
AMULIT 3D打印方法消除了打印油墨與其支撐材料之間界面張力的破壞性影響。AMULIT印刷可用于從市售的聚二甲基硅氧烷配方中制造精確、平滑、堅固和功能性的結(jié)構(gòu)。AMULIT技術(shù)的多功能性消除了為3D應用配制專用聚二甲基硅氧烷油墨的需要，并為基于聚二甲基硅氧烷的3D打印的研究人員和工業(yè)制造商拓寬了思路，改進了以前的有機硅打印方法。鑒于聚合物系統(tǒng)的多樣性和可用性以及AMULIT支撐材料的簡單性，預計AMULIT方法還有望在3D打印中用于硅基材料以外被廣泛應用。
