Genom att använda principerna bakom bildandet av sandslott från våt sand, Forskare från North Carolina State University har uppnått 3-D-utskrift av flexibla och porösa silikongummistrukturer genom en ny teknik som kombinerar vatten med fasta och flytande former av silikon till ett pastaliknande bläck som kan matas genom en 3-D-skrivare. Fyndet kan ha biomedicinska tillämpningar och användningsområden inom mjuk robotik.

I en artikel publicerad i veckan i Avancerade material , motsvarande författare Orlin Velev och kollegor visar att, i ett vattenmedium, flytande silikongummi kan användas för att bilda broar mellan små silikongummipärlor för att länka dem ihop - ungefär som en liten mängd vatten kan forma sandpartiklar till sandslott.

Intressant, tekniken kan användas i torr eller våt miljö, tyder på att den har potential att användas i levande vävnad - tänk på ett ultraflexibelt nät som inkapslar en läkande droppe, eller ett mjukt bandage som kan appliceras eller till och med tryckas direkt på någon del av människokroppen, till exempel.

"Det finns ett stort intresse för 3-D-utskrift av silikongummi, eller PDMS, som har ett antal användbara egenskaper, sa Velev, INVISTA professor i kemisk och biomolekylär teknik vid NC State. "Utmaningen är att du i allmänhet behöver snabbt värma materialet eller använda speciell kemi för att härda det, vilket kan vara tekniskt komplicerat.

"Vår metod använder ett extremt enkelt extruderbart material som kan placeras i en 3D-skrivare för att direkt prototypa porösa, flexibla strukturer - även under vatten, ", tillade Velev. "Och allt åstadkoms med ett flerfasiskt system av bara två material - ingen speciell kemi eller dyra maskiner behövs. "Knepet" är att både pärlorna och vätskan som binder dem är silikon, och därmed göra en mycket sammanhållen, stretchbart och böjbart material efter formning och härdning. "