PM 3D Все о 3D принтерах
Когда речь заходит о медицинской технике, мягких роботах и систем доставки лекарств, то инновациями здесь движут гидрогели. Исследователи обнаруживают новые технологии, новые сочетания и новые химические процессы каждый день. Кто не знает, что такое гидрогель — это мягкий, влажный, биологически совместимый материал, состоящий из молекул воды, заключенных в эластичную полимерную сеть, которая и придает структуру и форму. Обычно, гидрогели слабые и хрупкие, однако это скоро может измениться.
В новом докладе исследования, который описан в журнале Advanced Materials, исследователи нашли способ создания гидрогелей, которые являются «чрезвычайно жесткими и прочными», но при этом оставаясь совместимыми с заключением в капсулу клеток в пределах самой структуры.
Почему же это важно?
Жесткость и прочность значительно увеличивает сферу применения гидрогелей, а самое главное, такие материалы могут быть пригодны к 3D печати. Они были бы идеальны для создания приводов для мягких роботизированных систем, а также систем доставки лекарств и 3D печатных искусственных хрящей. Самая интересная идея использования гидрогелей — для 3D печатных человеческих суставов, хрящей носа и уха.
«Это действительно инновации в мире материалов — новые чернила для 3D печати биологически совместимыми жесткими гидрогелями, — говорит Сюаньхэ Чжао, один из соавторов доклада. — Точне, это композит из двух разных биополимеров. По-отдельности каждый [материал] слабый и хрупкий, но как только вы соедините их вместе, они становятся жесткими и сильными».
У этих гидрогелей есть свойства, сходные с человеческими хрящами, но все же превосходящие их. Например, они могут быть 3D напечатаны во множестве различных форм. Так, гидрогель пирамидальной формы может сжиматься почти до 99%, но ели ее отпустить, он быстро вернется к своей первоначальной форме. В то же время, материал обладает вязкостью, которая позволяет ему так модифицироваться, что он может быть распечатан на 3D принтере, и может быть растянут в пять раз от первоначального размера.
Эти новые гидрогели могут также наполняться живыми клетками, например, стволовыми, поэтому имеют большой потенциал для применения в медицине.
В настоящее время исследователи работают над совершенствованием методов 3D печати данным материалом.
