Een team van onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin heeft een innovatieve 3D-printtechniek ontwikkeld waarmee harde en zachte delen in één stuk kunnen worden gecombineerd, zo meldt het tijdschrift Nature Materials. Het proces, geïnspireerd op natuurlijke structuren zoals het kniegewricht, maakt de weg vrij voor een nieuwe generatie medische hulpmiddelen, prothesen en rekbare elektronische componenten.
De 3D-printmethode is gebaseerd op een speciale vloeibare hars die door twee soorten licht wordt geactiveerd. Ultraviolet licht maakt het materiaal stijf, terwijl violet licht het soepel en elastisch maakt. Door deze combinatie kunnen objecten worden gemaakt met verschillende texturen zonder zwakke plekken op de contactpunten.
“We hebben een molecuul toegevoegd dat op beide soorten licht reageert om de samenhang tussen de harde en zachte zones te versterken”, legt Zak Page, assistent-professor aan de UT Austin, uit. "Zo kunnen we indien nodig ook meer geleidelijke overgangen creëren. “
De onderzoekers hebben deze methode toegepast bij het printen van een schaalmodel van een kniegewricht. De ‘botten’ moesten stabiel blijven, terwijl de ”ligamenten" soepel moesten zijn. Het model bleek volledig functioneel, een veelbelovende doorbraak voor biomechanische implantaten.
Er is ook met succes een prototype van een flexibel elektronisch element gemaakt. Dit bevat een geleidende draad die kan buigen zonder te breken dankzij afwisselende harde en flexibele delen.
Volgens de auteurs is het proces sneller en nauwkeuriger dan bestaande methoden. Het is ook eenvoudig en goedkoop te implementeren, wat de toepassing ervan in ziekenhuizen, universiteiten en onderzoekslaboratoria zou kunnen vergemakkelijken.
Het onderzoek werd onder meer gefinancierd door het Amerikaanse ministerie van Defensie, de National Science Foundation en de Robert A. Welch Foundation.
