Idrogel scivoloso con “pelle” resistente all’essiccazione per la stampa 3D di fotopolimerizzazione in vasca ad alta precisione
Gli idrogel, nonostante la loro versatilità, spesso soffrono di disidratazione e deformazioni dovute all’evaporazione costante. Questo fenomeno compromette la loro elasticità, scorrevolezza e precisione. Tuttavia, una nuova ricerca ha aperto le porte a un idrogel innovativo che sfida queste limitazioni.
Il Professor Xiaocong Yuan e il suo team presso l’Università di Shenzhen hanno sviluppato una tecnica chiamata “Olografia Multiplex del Reticolo del Momento Angolare Orbitale” (OAML), che consente la creazione di un idrogel altamente preciso. Questo idrogel mantiene la sua struttura nonostante l’evaporazione dell’acqua, grazie all’introduzione del trealosio nella rete dell’idrogel, creando interazioni di legame idrogeno che prevengono la disidratazione.
Questo approccio innovativo offre notevoli vantaggi. Non solo migliora la resistenza alla disidratazione dell’idrogel, ma ne aumenta anche le prestazioni di lubrificazione, le proprietà meccaniche e l’accuratezza di produzione. Sorprendentemente, questo materiale può contenere acqua, simile alla pelle umana, che trattiene l’umidità per prevenire l’evaporazione e mantenere la sua resistenza alla disidratazione.
Gli scienziati sono entusiasti di questa scoperta poiché offre un nuovo principio di progettazione per la produzione precisa di idrogel. L’uso di fattori idratanti naturali aprirà nuove possibilità nella produzione di materiali morbidi avanzati. Questa tecnica potrebbe portare alla produzione su larga scala di idrogel strutturali resistenti all’essiccazione, ampliando le loro applicazioni in ambienti complessi.
Il team sta anche esplorando ulteriori applicazioni della stampa 3D con fotopolimerizzazione VAT per creare idrogel sofisticati su larga scala, aprendo nuovi orizzonti nella produzione di materiali morbidi di precisione.
L’interazione tra trealosio e acqua può generare uno strato superficiale con tolleranza alla disidratazione nell’atmosfera, che si traduce in idrogel flessibili e scivolosi.
La combinazione della stampa 3D con fotopolimerizzazione in vasca e idrogel scivolosi modificati con trealosio consente di ottenere idrogel strutturali con alta risoluzione, fedeltà della forma e architetture sofisticate, invece del collasso strutturale e della deformazione da ritiro causata dalla disidratazione.
Pertanto, questa strategia conveniente e versatile proposta si adatta alla produzione di idrogel su larga scala con architetture sofisticate in un processo a lungo termine.
CREDITO
Di Desheng Liu, Pan Jiang, Yue Hu, Yaozhong Lu, Yixian Wang, Jiayu Wu, Danli Hu, Tao Wu e Xiaolong Wang.