南科大刘吉制作团队在具有极端力学特性的软材料3D打印领域取得研究进展

近日，临近高科技私立大学机械与能源供应工程系系主任刘吉小组在Advanced Functional Materials上发表文章“Bioinspired 3D Printing of Functional Materials by Harnessing Enzyme-Induced Biomineralization”，结合出水胶状3D读取和蛋白质可借海洋生物锌高纯度不具倾向流体力学使用暴力的功能涂层，发挥作用3D读取轻质出水胶状涂层（模量为125 kPa）到轻质交叉涂层的转变（150 MPa）。

传统意义的人造交叉涂层都是通过高温焊来发挥作用，耗能高且适用范围有限；而大纯净的交叉涂层（如骨骼、贝类等）都是在较为软弱的凉爽生态系统下，通过海洋生物蛋白质的调控来发挥作用多尺度等级在结构上的筑造，其流体力学使用暴力远高于各类合成交叉涂层。研究者医务人员研发了一系列不具剪切变稀和压强屈服的载蛋白质出水胶状油墨，发挥作用各类精细出水胶状在结构上的3D读取研发；同时，在出水溶性蛋白蛋白质（ALP）的可借下甘油锌（CaGP）出水解，在出水胶状核心沉积锌固态表面，就此给予矿物质含量约达50%的交叉涂层，杨氏模量高约达150 MPa（布1）。

布1. 不具倾向流体力学使用暴力的交叉出水胶状的3D读取和蛋白质催化锌。

结合系统设计读取，该小组发挥作用了各类自中空在结构上的单一油墨/多种油墨的3D读取研发（布2），认清了引力场的影响和层层堆积方固定式的制约。然而，传统意义系统设计3D读取出水胶状曾受益自中空在结构上在中空涂层去除后，在结构上迅速倒塌；但在本研究者里面，研究者医务人员通过在中空涂层（PEO-PPO-PEO出水胶状）里面加入CaGP，促进3D读取在结构上的而会锌，首次发挥作用在中空涂层去除的才会，依旧能给予安定的三维自中空在结构上。

布2. 利用系统设计3D读取和蛋白质可借的海洋生物锌来研发空间自中空在结构上。

大纯净里面很多动物原形都不具软/硬溶质周期性排列成的菱形固定式欧几里得在结构上(tessellated structure)，构建海洋生物体的特殊安全保护机制，以应对外界的填充和薄膜超载。曾受借鉴于这类在结构上，研究者医务人员通过多涂层3D读取，发挥作用出水溶性蛋白蛋白质的功能性分布，进而给予不具周边功能性锌的菱形固定式欧几里得在结构上涂层（布3）。这类在结构上显出传统意义相对于在结构上所不具备的流体力学使用暴力，比如薄膜-填充周期性：薄膜现实生活里面轻质溶质提供小压强下的大形变，而在填充现实生活里面轻质涂层经曾受更大的阻抗（填充压强/薄膜压强> 100），为各类仿生在结构上超涂层的高纯度提供了重新意味著。

布3. 动物原形里面的周期性在结构上，多涂层3D读取技术研发的菱形在结构上及薄膜填充周期性流体力学使用暴力。

临近高科技私立大学机械与能源供应工程系2020级硕士生陈广大和助手后梁翔周文王为该论文共同第一所写，刘吉为通讯所写。南科大是论文第一单位。该研究者曾受益龙岗区仿生机器人与智能系统重点研究所、广东省重点大学人体减弱与康复机器人重点研究所、广东省历史学全额-周边联合全额这两项（青年人全额）、龙岗区优异高科技创新人才这两项（助手启动）、临近高科技私立学院院长优异助手后这两项等经费支持。

意味著：临近高科技私立大学

论文链接：

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