現在，想象一下您的手機從地面彈起。Schulich工程學院的研究人員希望通過使用液體3D打印來完善流程，使這種情況成為可能。

這是一個不斷變化并具有廣泛影響的專業領域，包括能量存儲和組織工程。

卡爾加里大學團隊的研究結果在一篇題為“通過在油水界面原位形成乳液形成海綿狀全液體材料”的文章中進行了概述，NatureCommunications在編輯精選展示中對其進行了專題介紹。

創建新方法

該團隊包括研究人員HosseinHejazi博士(PhD'11)和ParisaBazazi博士(PhD'21)以及普林斯頓大學的HowardStone博士，他們使用了多種液體，希望找到合適的組合創建海綿材料。

傳統上，所使用的技術僅限于逐滴打印，并且在構建結構化材料方面面臨局限性。

Hejazi說，他和他的同事將納米粒子添加到水中，將化合物或表面活性劑分子添加到油中。

“通過將這種水注入油中，油和水之間的界面自發地變成乳液，形成由許多粘在一起的微小水滴組成的界面皮膚，”化學與石油工程學教授說。

“本質上，我們在油中形成了3D管狀結構，我們展示了這種結構在3D打印中帶來了新的機會。”

Bazazi說這是一種簡單的方法，因為皮膚有彈性并且在受損時會再生。

“管狀印刷特征具有海綿狀質地，類似于在海洋中發現的微型管狀海綿，”她說。“我們的分析表明，當乳液產生并在印刷期間保留在界面上時，就會形成穩定的二氧化硅液態細絲。”

保持簡單

Hejazi相信該團隊的全液體3D打印方法將為廣泛的應用開辟一條新途徑。

關于同一工作的基礎方面的第二篇文章已經發表在著名的PhysicalReviewLetters上，題為Dynamicsofdropletpinch-offatemulsifiedoil-waterinterfaces:Interplaybetweeninterfacialviscoelasticityandcapillaryforces。

“液包液印刷材料在儲能、微反應器以及制造組織和聚合物等仿生材料方面具有許多潛在用途，”他說。

雖然這聽起來像是一項極其繁瑣的工作，但Hejazi表示他們的方法實際上非常簡單且高效。

“我們工作中的所有打印結構都是手寫的，只包含水、礦物油、二氧化硅納米粒子和一種油溶性表面活性劑，表明打印過程簡單、非侵入性，可以在任何實驗室完成，無需外力、精密設備或特殊類型的粘合材料，”他說。

Hejazi是卡爾加里大學界面流動和多孔介質實驗室的負責人，他希望通過他在能源生產和轉換方面的工作繼續鞏固這些研究成果。