3D printing of highly stretchable hydrogel with diverse UV curable polymers.
3D printing of highly stretchable hydrogel with diverse UV curable polymers.
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使用多种 UV 固化聚合物 3D 打印高度可拉伸的水凝胶
DOI：
10.1126/sciadv.aba4261
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发表时间：
2021-01
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Qu S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ge Q;Chen Z;Cheng J;Zhang B;Zhang YF;Li H;He X;Yuan C;Liu J;Magdassi S;Qu S
本文提出了一种由可拉伸水凝胶与UV固化聚合物结合而成的3D打印结构的方法。水凝胶-聚合物混合物已广泛应用于各种应用，如生物医学设备和柔性电子产品。然而，目前的技术限制了水凝胶-聚合物混合材料的几何形状，使其只能由水凝胶和硅橡胶组成的层压板。这极大地限制了基于水凝胶聚合物的设备和机器的功能和性能。在这里，我们报告了一种简单而通用的多材料3D打印方法，用于制造复杂的混合3D结构，该结构由高度可拉伸和高含水量的丙烯酰胺- pegda （AP）水凝胶与各种UV固化聚合物共价键合而成。混合结构是在自建的基于dlp的多材料3D打印机上打印的。我们通过水溶性光引发剂TPO纳米颗粒引发AP水凝胶的不完全聚合，实现了AP水凝胶与其他聚合物之间的共价键。我们演示了几个利用这种方法的应用程序。该方法通过水凝胶与其他聚合物的三维键合，为实现多功能软设备和机器提供了新的途径。
This article proposes an approach of 3D printing structures consisting of stretchable hydrogels bonded with UV curable polymers. Hydrogel-polymer hybrids have been widely used for various applications such as biomedical devices and flexible electronics. However, the current technologies constrain the geometries of hydrogel-polymer hybrid to laminates consisting of hydrogel with silicone rubbers. This greatly limits functionality and performance of hydrogel-polymer–based devices and machines. Here, we report a simple yet versatile multimaterial 3D printing approach to fabricate complex hybrid 3D structures consisting of highly stretchable and high–water content acrylamide-PEGDA (AP) hydrogels covalently bonded with diverse UV curable polymers. The hybrid structures are printed on a self-built DLP-based multimaterial 3D printer. We realize covalent bonding between AP hydrogel and other polymers through incomplete polymerization of AP hydrogel initiated by the water-soluble photoinitiator TPO nanoparticles. We demonstrate a few applications taking advantage of this approach. The proposed approach paves a new way to realize multifunctional soft devices and machines by bonding hydrogel with other polymers in 3D forms.
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影响因子：
4.6
作者：
Ge Q;Sakhaei AH;Lee H;Dunn CK;Fang NX;Dunn ML
通讯作者：
Dunn ML
DOI：
10.1002/adma.201501099
发表时间：
2015-07-15
期刊：
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
影响因子：
--
作者：
Hong S;Sycks D;Chan HF;Lin S;Lopez GP;Guilak F;Leong KW;Zhao X
通讯作者：
Zhao X
影响因子：
56.9
作者：
Keplinger, Christoph;Sun, Jeong-Yun;Suo, Zhigang
通讯作者：
Suo, Zhigang
影响因子：
41.2
作者：
Gladman, A. Sydney;Matsumoto, Elisabetta A.;Lewis, Jennifer A.
通讯作者：
Lewis, Jennifer A.
DOI：
10.1126/science.aav9750
发表时间：
2019-05-03
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Grigoryan B;Paulsen SJ;Corbett DC;Sazer DW;Fortin CL;Zaita AJ;Greenfield PT;Calafat NJ;Gounley JP;Ta AH;Johansson F;Randles A;Rosenkrantz JE;Louis-Rosenberg JD;Galie PA;Stevens KR;Miller JS
通讯作者：
Miller JS