大自然利用纤维结构来实现传感和结构功能,正如在头发、胡须、纤毛、蜘蛛丝和盲鳗黏液丝束中所观察到的那样。
在这里,伊利诺伊大学香槟分校Sameh H. Tawfick展示了多喷嘴打印 3D 毛发阵列,该阵列具有自由轨迹,打印速度非常高,纤维直径细至 1.5 µm,连续长度可达数十厘米,材料范围广泛,弹性模量从 5 MPa 到 3500 MPa。
文章要点
1)3D 毛发阵列通过 3D 打印在高屈服应力微粒凝胶中快速交换溶剂实现的,导致挤出的聚合物长丝以 2.33 μm/s 的速度径向凝固。该工艺以 5 mm/s 的速度挤出长丝,由于快速凝固可防止毛细作用引起的纤维断裂,因此比弯月面打印快 500,000 倍。
这项研究证明了通过快速溶剂交换进行 3D 打印的潜力,它是一种快速且可扩展的过程,可用于复制天然纤维结构以实现仿生功能。
参考文献
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