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集成3D打印，打造具抗菌性能的医疗器械

（作者为中国科学院兰州化学物理研究所研究员，甘肃普锐特DLP技术中心主任）

我个人认为有两个原因使现在3D打印越来越火，一个是奥巴马，再一个就是说，有一些技术走到一定程度所必须的，所以也引起了各行各业的广泛关注，各个领域都认为3D打印在本领域都会有应用。

我们在做科学研究的时候，在实验室的时候，像这些特殊的非标的东西，以前都要到小的加工厂加工，现在我们可以直接去打印了。

以前的媒体的报道，说这只是在我们的想象中，但是做不出来，而现在我们可以用3D打印技术直接就做出来，甚至我们都已经提到要在月球上做一个基地。3D给我们的概念就是，我们可以用它去实现我们理想化的各种各样的东西，但是3D打印还有各种各样的问题。

我们关注的一个点，就是3D打印的表面性能，我们要把3D打印的都适用上，对它的表面性能也是要求很高的。如果我打印一个东西，需要那个表面是抗菌的，合乎我希望能够达到我的需求，我应该怎么办。

现在科研界的同仁也做了很多，各行各业对表面性能都是必须关注的，大到我们的大楼，还有我们的武器，你要降噪，你要让它速度更快；还有一些我们活塞，都要先进行一些表面的处理才能够应用。

我们现在进行一些相对来说比较前瞻性的研究，进行3D打印功能化的一个技术，我们把它叫集成3D打印，实际上是我们分析了光固化3D打印材料的特点之后，在这种树脂材料里面加入引发剂，就会进到这个打印体的里里外外，外面的这些就可以用来控制聚合物，还能控制打印物体的表面性能。

从打印体的表面一直到内部都有这种引发剂。我的文章当时是投到了杂志上，得到了研究同行的高度评价，那么用这种技术我们能做什么?

首先第一个就是上面长上这种，就是SPMA这种，它具有抗菌性，打印的东西就具有很好的抗菌性能，也就是潜在应用我们就可以做这种医疗的器械，或者是说用的一些导管，实现它的抗菌的一些需求。

第二个就是我们可以用这种基于光固化聚合物的3D打印机可以做出具有金属质感的3D打印物件。

一方面我们认为，如果你在机械性能上要求不是很高的话，你只是想这样一种饰品，我们只需要有金属质感，那么这个我觉得还是有用的。再一个就是金属涂附的东西，把中间的可以通过去除之后就可以得到纳米厚度的这样一个三维体，是很轻很轻的，像羽毛一样的。这个就不是像我们金属一样那么坚硬了，它就具有弹性了，你掉在地上会弹起来的。

再一个就是我们在上面找不同的，就可以实现润湿性的调控。这个就是说一滴水滴上去以后，这个滴就可以匀速地渗透进去，这个就会被弹开，因为这个就跟荷叶一样。这个实际上从某种程度上打破了我们中国的一句谚语，我们现在用这种技术就可以实现竹篮打水，这个球中间可以装满水，一滴都不漏出来，在快速摇动的过程中也不会有任何的泄露。这个就是没有处理的，是打不着水的，右边这个就可以打到。

这个在报道之后也得到了同仁的广大认可，也进行了报道和评述。那反过来想，外面的水是进不去的，这个有什么用呢?表面的浮油是可以进去的，在快速搅动的过程中会有一部分到水体里面。唯一遗憾的就是这个球收集到油在水面的时候是很快就露出来，因为这个大气压是平衡的。接触我们3D打印的设计方面，我们把这个球拉成一个瓶盖的形状，就可以实现浮油的收集，你在快速摇动的时候都不会漏出来。如果说再借助一些基础设计，我们可以做成这种仿生的飞机或者船只。我们在远洋的时候，把这种技术装上去以后，就可以实现远洋的海洋清污的一些工作。这个是我们概念性的展示，这个工作也受到了媒体的关注。

我们已经研发了一系列材料，它们的机械性能从软到硬是可以进行调控的，也可以得到很精细的结构。主要的特点是我们自己研发的产业量成本比较低，而且可以根据舍本的光源进行定制。

另外，我想说的是耐热性材料，就是发展到你打印的东西直接能在一个器件上去用的，要很好的机械性能和耐热性能。K和PI是我们现在广泛应用性能的高性能的，现在已经有这种材料，具有很好的耐热型，长期应用性能可以在200度，最主要的性能就是耐热型和机械性能都比较好。

后面要做的就是在前面做的这种3D打印的材料的基础上进行一个更广泛的合作，在一些特定的领域，比如说吃喝产品的服务，或者一些饰品，我们做这个工作最主要的就是想让我们的器件能用。记得以前的院长说过料要成材，材要成器，器最终的目的就是好用。而且表面性能也适合你的应用，这样才能达到我们的目的。

进行一个简单的总结，通过这个3D打印的有机结合我们发展这种集成性3D打印的技术，就是在原来的技术上添加了一点点东西，所以优于现在的各种技术都是兼容的。这种技术主要的优势就是可以让你打印器件之后，可以满足你各种不同领域的需求，我相信这些材料是有很大的前景的。

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