Технология экструзии материалов 3D-печати широко используется в биопроизводстве/биопечати, тканевой инженерии, гибкой электронике и мягкой робототехнике. Однако фиксированные параметры печати и постоянный диаметр нити ограничивают проектирование и изготовление сложных градиентных пористых структур.

Недавно исследовательская группа под руководством профессора Жуаня Чаншуня из Шэньчжэньского института передовых технологий (SIAT) Китайской академии наук (CAS) совместно с исследователями из Харбинского технологического института разработала стратегию 3D-печати с регулируемым диаметром нити (FDA-3DP) для получения 3D-печатных структур с прямой чернильной печатью (DIW) с контролируемыми градиентами размеров пор с использованием переменной плотности заполнения.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications 4 апреля.

В этом исследовании исследователи построили рабочий процесс от проектирования до производства: от параметрического проектирования модели до экструзионной печати. Это включает в себя настройку скорости печати и высоты вдоль траектории движения для достижения точного контроля диаметра нити в каждом месте.

Экспериментальные результаты показывают, что предлагаемая стратегия FDA-3DP позволяет создавать одномерные, двухмерные и трехмерные градиентные пористые структуры с использованием традиционных 3D-принтеров с экструзией DIW.

Эта работа значительно расширяет технологические возможности аддитивного производства на основе нитей и, как ожидается, будет иметь широкое будущее применение в биомиметическом производстве и биопечати, например, для костей, хрящей и кровеносных сосудов.