Science：有光明还要有黑暗，3D打印水凝胶才能更弹

主要观点总结

数字光处理（DLP）是当下热门的3D打印技术之一，相比传统立体光刻技术（SLA），DLP具有更高的制造模型效率和精确度。然而，DLP在打印速度与机械性能上难以兼顾。为解决此问题，Jason A. Burdick课题组和科罗拉多大学的研究者合作开发了名为“CLEAR”的新技术。CLEAR结合了光聚合和暗聚合，通过连续固化过程形成高度纠缠的聚合物链，提高了水凝胶的弹性与拉伸性能，为快速可编程3D打印和生物医学制造提供了广泛应用潜力。

关键观点总结

关键观点1: 数字光处理（DLP）与立体光刻技术（SLA）的比较

DLP采用发射器阵列如投影仪，实现快速逐层构建三维物体，显著提高制造模型的效率和精确度。

关键观点2: DLP技术的挑战

DLP在打印速度与机械性能上难以兼顾，需要找到平衡。

关键观点3: CLEAR技术的介绍

CLEAR技术结合了光聚合和暗聚合，通过连续固化过程形成高度纠缠的聚合物链，提高水凝胶的弹性与拉伸性能。

关键观点4: CLEAR技术的优势

CLEAR技术能够打印出既坚韧又具有弹性的复杂结构，具有广泛的应用前景。

关键观点5: CLEAR技术的应用

CLEAR技术可应用于生物粘附领域，如打印出沟道结构用作局部药物输送通道，或形成具有组织粘附性的功能性水凝胶-弹性体混合物。

文章预览

数字光处理（digital light processing，DLP）作为一种光聚合技术，是目前最热门的3D打印技术之一。相比于传统的立体光刻技术（stereolithography，SLA），DLP采用发射器阵列，如投影仪，来代替激光光源，直接将图像投射到液态光敏树脂上，实现快速逐层构建三维物体，从而显著提高了制造模型的效率和精确度。 DLP（左）和SLA（右）技术示意图。图片来源： Bioprinting  [1] 然而，该技术在打印速度与机械性能之间难以做到两全其美。试想一下，如果液态光敏树脂中的链段在固化过程中相互纠缠，能够在应力作用下滑动，就可以提升聚合物网络的抗疲劳性和断裂强度。而要在聚合物链形成时引入纠缠，则需要低粘度的树脂单体，同时精确控制前驱物的组成，采用低浓度的光引发剂。但是，这又会导致反应速率减慢。在“鱼和熊掌不可得兼”的情况下，科学家 ………………………………