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2021-08-12
颗粒在线讯：气凝胶是一种高度多孔的结构，通过用空气代替凝胶的液体溶剂而不会导致固体网络坍塌。与传统的制造方法不同，增材制造 (AM) 已被应用于制造具有特定于其应用的定制几何形状、设计的孔隙形态、多材料结构等的 3D 气凝胶。迄今为止，三种主要的增材制造技术（挤出、喷墨和立体光刻）紧随其后已经提出通过干燥过程来增材制造 3D 功能气凝胶。3D 打印的气凝胶和多孔支架在组织工程、电化学储能、受控药物输送、传感和软机器人等各种应用中显示出巨大的前景。
图1 用于制造定制形状的气凝胶的 3D 打印策略的主要步骤。过程从可打印墨水的合成开始，然后应用 3D 打印过程将墨水固化为所需的形状。3D 打印过程之后是适当的干燥方法，该方法可以消除液体成分，而不会损坏固体网络。最后，应用诸如热和/或化学过程的后处理以增加机械强度和/或提供功能。
在这篇综述中，作者们讨论了气凝胶和多孔支架的 AM 中包含的步骤的细节，并为这些 AM 提供了一个一般框架。然后，处理不同的印后工艺以实现孔隙率（干燥后）；提供机械强度、功能性或两者（在干燥后热处理或化学处理后）。此外，还强调了由各种材料制成的 3D 打印气凝胶/多孔支架的应用。回顾总结了当前的挑战以及对下一代 3D 打印气凝胶和多孔支架的展望。
相关综述论文以题为Additive Manufacturing of 3D Aerogels and Porous Scaffolds: A Review发表在《Advanced Functional Materials》上。通讯作者是美国加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室Fang Qian、堪萨斯州立大学Dong Lin助理教授和东北大学祝红丽教授。
参考文献：
doi.org/10.1002/adfm.202103410
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