可以预先编程且具有可逆的形状记忆功能的3D打印材料

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视频介绍

哈佛大学工程与应用科学学院（SEAS）的研究人员开发出一种3D打印材料，该材料可以预先编程且具有可逆的形状记忆功能。形状记忆特征通常与合成物有关，但是它们也可以在生物基质中看到，基于角蛋白的螺旋表明连续的结构转变。在诸如海蜗牛卵囊或动物皮肤之类的生物组织中，他们通过进化发展了这种机械转化，以保护它们免受捕食者侵害。受到自然界应用的启发，哈佛团队着手在高度可加工的印刷材料中复制反应。 团队发现新型长丝由两条角蛋白链组成，这些角蛋白链排列成扭曲状的弹簧状结构。一旦组合成“盘绕线圈”，该材料就可以改变为任何形状，然后再以“形状记忆效应”恢复其原始形状。考虑到该团队的生物相容性材料是使用再生羊毛制成的，该聚合物还具有潜在的生态效益，并在医疗假体和纺织领域得到应用。 证明了我们不仅可以回收羊毛，而且可以用从未想象过的回收羊毛来制造东西。 利用再生的角蛋白，我们所能做的与剪羊毛所能做的一样多或更多，并减少了纺织和时装业对环境的影响。研究人员的新型长丝特别是基于动物毛中存在的角蛋白各向异性组织。使用天然羊毛作为团队3D打印材料的基础，具有许多优点，例如水触发响应和比类似的现有系统更高的拉伸强度。基于挤出的生产也被证明与羊毛高度相容，因为它可以自组织成“原纤维”，从而提高了可加工性。