最近,美国西北大学Samuel I. Stupp教授团队报道了一种用于从水性超分子聚合物油墨中进行离子交联的液晶水凝胶3D打印的方法。
据介绍,研究团队结合实验技术和分子动力学模拟,发现pH和盐浓度控制着自组装结构之间的分子间相互作用,其中超分子聚合物上的较低电荷密度和从电解质中的较高电荷筛选导致了较高粘度的油墨。当使用较小的喷嘴直径和快速的打印速度时,高粘度油墨中组件之间增强的层次结构相互作用提高了可打印性,并最终导致了挤出的宏观丝中更大的纳米级排列。
打印液晶超分子聚合物水凝胶
PA纳米纤维油墨在不同pH值下的粘度和结构
打印过程中的PA纳米纤维排列
事实证明,这种方法的使用可产生具有各向异性离子和电子电荷传输的材料,以及由于超分子自组装和增材制造的协同作用而触发细胞宏观排列的支架。
目前, 相关论文3D Printing of Supramolecular Polymer Hydrogels with Hierarchical Structure发表在Wiley杂志《Small》期刊上。