3D打印导电水凝胶的发展与挑战

近些年来，随着经济状况的持续向好，人们对健康的关注度与日俱增。柔性电子器件、柔性可穿戴材料、仿生材料以及组织工程材料等，已在日常生活中随处可见。鉴于人们对材料灵敏性、柔韧性、便携性等方面的要求愈发严苛，导电水凝胶凭借自身卓越的性能，成为了研究的焦点所在。

水凝胶作为一种具备三维网络结构且含水量颇高的高分子材料，因其具备响应能力、自愈能力以及良好的生物相容性等一系列特质，在电容器、化学开关、生物传感器、仿生材料以及药物载体等众多领域均得到了广泛运用。当其与 3D 打印相结合后，导电水凝胶能够满足个性化的结构需求以及复杂空间结构的打印需求，使得复杂的人体组织结构的打印成为可能。

3D 打印而成的导电水凝胶在机械强度、灵敏度、打印效率以及打印精度等方面，仍存在有待提升之处。3D 打印这一技术，乃是借助计算机软件控制机器，将材料逐层堆叠从而构建出目标模型的快速成型方式。其主要涵盖以下步骤：首先，把需要打印的实体通过扫描转化为计算机模型，或者利用建模软件直接构建模型；将模型数据导出为 STL 格式后，运用切分软件将模型分割成所需的层状结构，即把 3D 降为 2D；接着，依据不同的打印方式，将一层一层打印好的薄片叠加起来，最终获取所需的物体。