美國弗吉尼亞大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)近期取得了一項(xiàng)突破性成果，成功研發(fā)出一種新型3D打印材料。這種材料在醫(yī)療領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力，有望推動人工器官移植和藥物遞送等技術(shù)的革新。

傳統(tǒng)聚乙二醇（PEG）材料性能較為單一，研究團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新方法改變了其性質(zhì)。他們從高彈性橡膠的分子設(shè)計中獲得靈感，采用了一種獨(dú)特的“可折疊瓶刷”結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)使得材料在保持堅(jiān)固耐用的同時，還具備出色的彈性。

從分子層面分析，該材料的聚合物分子具有大量柔韌的側(cè)鏈，這些側(cè)鏈從中央骨架向四周輻射分布。在受到外力作用時，側(cè)鏈能夠像手風(fēng)琴的褶皺一樣折疊起來，儲存可展開的額外長度，從而使材料具有高拉伸性。

研究人員將“折疊瓶刷聚合物”的概念應(yīng)用于PEG材料的制造中。他們將前體混合物置于紫外線下照射數(shù)秒，便啟動了聚合反應(yīng)，形成了具有瓶刷結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。最終，成功制造出可用于3D打印、高度可拉伸的PEG基水凝膠以及無溶劑彈性體。

這種新型材料的一個顯著優(yōu)勢是可以通過改變紫外線燈的形狀，創(chuàng)造出結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物體。這一特性為制造人工器官或藥物遞送系統(tǒng)提供了全新的思路，使得這些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造變得更加便捷和高效。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該材料具有良好的生物相容性。細(xì)胞培養(yǎng)測試顯示，它能夠與生物組織和諧共存，不會引發(fā)免疫排斥反應(yīng)。因此，這種材料非常適合作為體內(nèi)材料使用，例如用于制造器官支架。

研究團(tuán)隊(duì)還表示，這種新型材料具有與其他材料結(jié)合的潛力。通過與其他材料相結(jié)合，可以制造出具有不同化學(xué)成分的3D打印產(chǎn)品，從而進(jìn)一步拓展其應(yīng)用范圍，滿足更多領(lǐng)域的需求。

該團(tuán)隊(duì)還計劃探索這種材料在固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用可能性。固態(tài)電池是未來電池技術(shù)的重要發(fā)展方向，這種新型材料的獨(dú)特性能或許能夠?yàn)楣虘B(tài)電池的研發(fā)帶來新的突破。