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2023/02/26

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细菌被用来制造类似骨质的3D打印复合材料 - 3D打印展

广州国际3D打印展览会即将在2023年3月1-3日在中国进出口商品交易会展馆B区举行。邀您关注今日3D打印展新资讯:

碳酸钙是一种令人印象深刻的材料,因为它兼具强度、重量和多孔性。科学家们已经设计出一种基于细菌的3D打印物质的新方法,用于骨骼修复和珊瑚礁恢复等应用。不过这并不是我们第一次听说3D打印碳酸钙物体。早期的方法是挤出含有矿物颗粒的凝胶,然后使其干燥和变硬。然而,由此产生的一些物品相当柔软和脆弱,或者它们在干燥时收缩,产生裂缝并导致其形状改变。

 

3D打印展

 

为了寻求更好的替代方案,瑞士EPFL研究所的科学家们将一种名为Sporosarcina pasteurii的细菌与一种生态友好的聚合物凝胶结合起来。被称为BactoInk的混合物被挤压成所需的形状,形成一个具有类似支架的三维微结构的凝胶状物体,细菌在其中"栖息"。

 

 

接下来,该物体被暴露在一个含有尿素的溶液中。这使得细菌产生坚硬的碳酸钙,最终取代了柔软的凝胶。最后,该物品被浸泡在乙醇溶液中,杀死细菌。

 

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正在打印的BactoInk物体,在进行尿素处理之前

 

 

在迄今为止进行的实验室测试中,碳酸钙含量超过90%的成品在"大约四天"内就能完成。随着技术的进一步发展,这两个数字可能会得到改善。

 

 

希望有一天,这种材料可以用于生产人工珊瑚,这些珊瑚将由珊瑚虫填充,一旦被放置在受损的珊瑚礁中,就会转化为"真正的"珊瑚。这种材料也可以直接被挤压到骨头缺失的地方,形成新的骨头来填补空缺。而在另一个建议的应用中,这种材料可能被用来修复受损的艺术品,如雕像。

 

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与Matteo Hirsch、Lorenzo Lucherini、Ran Zhao和Alexandra Clarà Saracho一起领导这项研究的Esther Amstad副教授说:"BactoInk加工的多功能性,加上矿化材料的低环境影响和出色的机械性能,为制造轻质、承重的复合材料提供了许多新的可能性,这些材料比今天的合成复合材料更接近于天然材料。"

文章来源:百家号


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