Nature子刊：科学家开发出可选择性擦除的3D墨水

3D打印通过激光直接写入可以生产微米尺寸的结构。这一发现适用于从生物医学到微电子到光学超材料的许多应用。 Karlsruhe 工学院（KIT）的研究人员现已开发出可以选择性擦除的3D墨水。这允许在微米和纳米尺度上对特定的微米尺寸结构进行降解和重新组装。

新的光阻材料发表在《自然通讯》杂志上（“在多材料3D添加剂制造出化学选择剂”）。

由各种可切割光阻制成的三维微结构。 扫描电子显微镜显示结构的选择性降解（缩放20μm）。 （©Nature Communications）

3D打印越来越重要，因为它可以有效地制造复杂的几何形状。 一种非常有前景的方法是直接激光写入：计算机控制的聚焦激光束充当笔并在光阻剂中产生所需的结构。通过这种方式，可以生成在亚微米范围有细节的三维结构。在亚微米范围内对于需要非常精确的微结构的应用非常有吸引力，例如生物医学，微流体，微电子或光学超材料。KIT化学技术与高分子化学研究所（ITCP）大分子结构组主任，澳大利亚布里斯班昆士兰科技大学（QUT）软物质材料组主任Christopher Barner-Kowollik教授和Eva Blasco博士 KIT的ITCP是这样认为的。

一年多以前，KIT的研究人员已经成功地扩大了直接激光写作的可能性：应用物理研究所（APH）的Martin Wegener教授和KIT的纳米技术研究所（INT）以及Christopher Barner教授的工作组 - Kowollik为3D打印开发了可擦除墨水。由于可逆结合，墨水的构建块可以再次分离。

现在，Karlsruhe和Brisbane 的科学家们已经在很大程度上改进了可擦除墨水的发展 。据Nature Communications杂志报道，他们开发了几种不同颜色的墨水，它们可以相互独立地擦除。这使得选择性地和顺序性地降解和重新组装激光写入的微结构成为可能。

例如，在高度复杂的结构的情况下，可以生成临时支撑并在以后再次移除。 还可以向三维支架添加或从三维支架中移除部件以用于细胞生长，目的是观察细胞如何对这种变化作出反应。 此外，特别可擦除的3D墨水允许在复杂结构中更换损坏或磨损的部件。

在制造可降解光阻材料时，研究人员受到了可降解生物材料的启发。光刻胶是基于硅烷化合物，可以很容易地裂解。硅烷是硅氢化合物。科学家们用特定的原子取代来制备光阻剂。通过这种方式，可以在温和条件下对微观结构进行特殊的降解，同时又不破坏其它材料的性能。

这是与以前使用的可擦除的3D油墨相比的主要优点。新的光阻剂也含有季戊四醇三丙烯酸酯单体，它能显著地提高书写而不影响切割性能。

文章来自nanowerk网站，原文题目为3D inks that can be erased selectively，由材料科技在线汇总整理。