材料挤出

聚二甲基硅氧烷( PDMS )材料广泛应用于面部假体、片上实验装置和软组织工程支架的制造，但其加工性制造具有挑战性。液态硅橡胶( LSRs )因其在浇铸时具有较高的形状保真度而受到青睐，但其黏度和表面张力较低往往会阻止自支撑、后挤出。聚醚醚酮( PEEK )颗粒增强通过界面结合已被证明增强了PDMS的关键性能，拓展了其端用功能。然而，这类粒子对LSR - PDMS可打印性的影响还没有研究。本研究首次成功地对无溶剂生物相容性PDMS- PEEK复合材料(可达30 wt % PEEK )进行了材料挤出( ME )打印的表征。流变分析证实了所有PDMS- PEEK复合材料在外加载荷(在打印机的容差范围内)和静置时的主导储能模量(即打印机可以自支撑)下剪切变薄，被认为是ME基印刷的极佳选择。在打印速度和位移值相当的情况下，使用所获得的流变数据指导初始打印性研究，发现随着PEEK含量的增加，轨迹保真度越好。PEEK含量较高的复合材料，其邵尔A硬度和刚度(拉伸和压缩)显著增加，且呈块状。最后，增强的形状保真度(得益于PEEK增强)和几何自主权进一步扩大了PDMS的制造自由度，从而可以通过控制填充密度来增加力学性能的范围，这在以往的常规铸造制造中是难以置信的。从根本上说，这可能导致制造可用于复制人体软组织的异质特性和其他先进材料应用的辐射状空间分级多材料结构和装置。