大自然利用纖維結構來實現傳感和結構功能,正如在頭發、胡須、纖毛、蜘蛛絲和盲鰻黏液絲束中所觀察到的那樣。
在這里,伊利諾伊大學香檳分校Sameh H. Tawfick展示了多噴嘴打印 3D 毛發陣列,該陣列具有自由軌跡,打印速度非常高,纖維直徑細至 1.5 μm,連續長度可達數十厘米,材料范圍廣泛,彈性模量從 5 MPa 到 3500 MPa。
文章要點
1)3D 毛發陣列通過 3D 打印在高屈服應力微粒凝膠中快速交換溶劑實現的,導致擠出的聚合物長絲以 2.33 μm/s 的速度徑向凝固。該工藝以 5 mm/s 的速度擠出長絲,由于快速凝固可防止毛細作用引起的纖維斷裂,因此比彎月面打印快 500,000 倍。
這項研究證明了通過快速溶劑交換進行 3D 打印的潛力,它是一種快速且可擴展的過程,可用于復制天然纖維結構以實現仿生功能。
參考文獻
Eom, W., Hossain, M.T., Parasramka, V. et al. Fast 3D printing of fine, continuous, and soft fibers via embedded solvent exchange. Nat Commun 16, 842 (2025).
DOI:10.1038/s41467-025-55972-1
https://doi.org/10.1038/s41467-025-55972-1