MIT工程師使用3D打印開發(fā)新型繃帶，關(guān)節(jié)貼上舒適

據(jù)南極熊了解，麻省理工學(xué)院的工程師們利用3D打印技術(shù)開發(fā)出新型繃帶，比傳統(tǒng)繃帶更緊繃和更舒適。新型繃帶由一種特殊的橡膠薄膜制成，可以更服帖在你的皮膚上，當(dāng)你膝蓋、肘部或者其他關(guān)節(jié)受傷時，使用傳統(tǒng)的繃帶將讓你的關(guān)節(jié)很難活動，而麻省理工學(xué)院開發(fā)的新型3D打印繃帶卻可以讓你活動自如。材料的設(shè)計靈感來源于對傳統(tǒng)的紙張折疊，也可用于各種可穿戴的3D打印產(chǎn)品，新型繃帶通過3D打印特殊形狀的模具制成的。

凝膠橡膠

團(tuán)隊(duì)研發(fā)的這款材料可以在很長一段時間內(nèi)保持粘性。在測試中，經(jīng)過100次循環(huán)彎曲，也能夠保持住它的形狀。繃帶的粘著性的關(guān)鍵是研究者已經(jīng)切入薄膜的縫隙圖案，與在稱為kirigami的折疊式紙折藝術(shù)中制造的切口相似，與折折紙是密切相關(guān)的。

這個項(xiàng)目是一家中國醫(yī)療公司尋找麻省理工團(tuán)隊(duì)研究的，想知道橡膠薄膜材料是否可以用于包扎受傷傷口。繃帶在我們的日常生活中非常常用，但是當(dāng)你試圖將它們附著在不均勻彎曲運(yùn)動的地方，如肘部和膝蓋時，它們通常會脫落，這是醫(yī)療公司目前需要解決的一個大問題。

傳統(tǒng)繃帶

這些薄膜是通過3D打印特殊形狀的模具制成的，這些模具裝滿了液體橡膠。3D打印技術(shù)使得在模具中各種不同間距的平凹槽可以很容易地放置，這些模具產(chǎn)生了帶有狹縫的kirigami型薄膜。然后，將這些材料進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，所記錄的拉伸量為kirigami膜在其從已經(jīng)被加成的聚合物表面剝離之前可以經(jīng)受的量。這為材料的關(guān)鍵“能量釋放率”進(jìn)行了測量，在不同的時間點(diǎn)上會有所不同。

新型繃帶不會脫落

采用不同形狀材料的實(shí)驗(yàn)使團(tuán)隊(duì)鑒定出三個主要的參數(shù)，這些參數(shù)賦予了kirigami膜的粘合特性。其中一種被稱為剪切滯后，在這種情況下，膠片的剪切變形可以減少薄膜其他部分的張力。也有部分的剝離，在這個部分，一個開口的狹縫周圍的膜部分保持了一個部分的粘附在底層的表面。kirigami膜的另一個關(guān)鍵方面是不均勻的變形，在該變形中，即使當(dāng)其下面的表面的部分可能彎曲和伸展多于其它的時，膜也可以保持其總粘著。

新型繃帶原材料

使用這些發(fā)現(xiàn)，未來的設(shè)計者嘗試以類似的方式解決附著力問題，就定位和切割次數(shù)而言，可以利用這些參數(shù)作為制定最可能的kirigami結(jié)構(gòu)的藍(lán)圖。

由此產(chǎn)生的kirigami薄膜被醫(yī)療公司用作止痛劑，但它們在常規(guī)的傷口敷料和更復(fù)雜的產(chǎn)品(如可穿戴電子產(chǎn)品)上也能起到同樣的作用。該團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步開發(fā)更先進(jìn)的醫(yī)療材料，目前的膜是純彈性橡膠，之后的研究是想把它換成凝膠，直接把藥物擴(kuò)散到皮膚里。

來源：ZOL中關(guān)村在線