Name: 4d printed bifurcated stents with kirigami-inspired structures
Uploaded: 2019-07-25T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about 4D Printed Bifurcated Stents with Kirigami-Inspired Structures at JoVE.com

تم دعم هذا العمل من قبل معهد تخطيط وتقييم تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (IITP) منحة بتمويل من الحكومة الكورية (MSIT) (رقم 2018-0-01290، وتطوير مجموعة بيانات مفتوحة وتكنولوجيا المعالجة المعرفية ل الاعتراف بالميزات المستمدة من البشر غير المنظمين (ضباط الشرطة، وضباط السلامة المرورية، والمشاة، وما إلى ذلك) الاقتراحات المستخدمة في السيارات ذاتية القيادة) ومنحة معهد البحوث GIST (GRI) التي يمولها GIST في عام 2019.

1. الأوعية الدموية نموذج المتابعة تصميم للمظاهرة
<ol><li>تعيين قطر السفينة الرئيسية القريبة إلى 25 مم، وأقطار السفينة الرئيسية البعيدة والفرع الجانبي التي تساوي 22 ملم. 5 مم و75 مم و65 مم على التوالي. يظهر الأوعية الدموية الكاملة في الشكل 2 والشكل 3.</li>
	<li>طباعة طرا?...

<ol>
	<li>Migliavacca, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stainless+and+shape+memory+alloy+coronary+stents:+a+computational+study+on+the+interaction+with+the+vascular+wall.">Stainless and shape memory alloy coronary stents: a computational study on the interaction with the vascular wall.</a> Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. 2 (4), 205-217 (2004).</li><li>Kuribayashi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-deployable+origami+stent+grafts+as+a+biomedical+application+of+Ni-rich+TiNi+shape+memory+alloy+foil.">Self-deployable origami stent grafts as a biomedical application of Ni-rich TiNi shape memory alloy foil.</a> Material Science and Engineering A. 419, 131-137 (2006).</li><li>Suwaidi, A. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immediate+and+long-term+outcome+of+intracoronary+stent+implantation+for+true+bifurcation+lesions.">Immediate and long-term outcome of intracoronary stent implantation for true bifurcation lesions.</a> Journal of the American College of Cardiology. 35 (4), 929-936 (2000).</li><li>Mao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequential+self-folding+structures+by+3D+printed+digital+shape+memory+polymers.">Sequential self-folding structures by 3D printed digital shape memory polymers.</a> Scientific Reports. 5, 13616 (2015).</li><li>Ge, Q., Qi, H. J., Dunn, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+materials+by+four-dimension+printing.">Active materials by four-dimension printing.</a> Applied Physics Letters. 103, 131901 (2013).</li><li>Wu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-shape+active+composites+by+3D+printing+of+digital+shape+memory+polymers.">Multi-shape active composites by 3D printing of digital shape memory polymers.</a> Scientific Reports. 6, 24224 (2016).</li><li>Chen, S., Zhang, Q., Feng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+printing+of+tunable+shape+memory+polymer+blends.">3D printing of tunable shape memory polymer blends.</a> Journal of Materials Chemistry C. 5, 8361-8365 (2017).</li><li>Qi, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multimaterial+4D+printing+with+tailorable+shape+memory+polymers.">Multimaterial 4D printing with tailorable shape memory polymers.</a> Scientific Reports. 6, 31110 (2016).</li><li>Lendlein, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodegradable,+elastic+shape-memory+polymers+for+potential+biomedical+applications.">Biodegradable, elastic shape-memory polymers for potential biomedical applications.</a> Science. 296, 1673-1676 (2002).</li><li>Lendlein, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shape+memory+polymers.">Shape memory polymers.</a> Angewandte chemie. 41, 2034-2057 (2002).</li><li>Baer, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+and+in+vitro+deployment+of+a+laser-activated+shape+memory+polymer+vascular+stent.">Fabrication and in vitro deployment of a laser-activated shape memory polymer vascular stent.</a> BioMedical Engineering OnLine. 6, 43 (2007).</li><li>Wache, H. M., Tartakowska, D. J., Hentrich, A., Wagner, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+polymer+stent+with+shape+memory+effect+as+a+drug+delivery+system.">Development of a polymer stent with shape memory effect as a drug delivery system.</a> Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 14 (2), 109-112 (2003).</li><li>Shyu, T. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+kirigami+approach+to+engineering+elasticity+in+nanocomposites+through+patterned+defects.">A kirigami approach to engineering elasticity in nanocomposites through patterned defects.</a> Nature Materials. 14, 785-789 (2015).</li><li>Rossiter, J., Sareh, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kirigami+design+and+fabrication+for+biomimetic+robotics.">Kirigami design and fabrication for biomimetic robotics.</a> Proc. SPIE. 9055, (2014).</li><li>Kim, T., Lee, Y. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shape+transformable+bifurcated+stents.">Shape transformable bifurcated stents.</a> Scientific Reports. 8, 13911 (2018).</li></ol>

وغالبا ما تستخدم الدعامات لمسح المسارات الداخلية المسدودة مثل الأوعية الدموية والمسالك الهوائية للمرضى. العملية الجراحية لإدخال الدعامات يتطلب النظر بعناية في مرض المريض والخصائص التشريحية البشرية. شكل السفينة معقد، وتوجد ظروف تفريع متنوعة. ومع ذلك، تستند الإجراءات التشغيلية للدعامات...

وتستخدم الدعامات لتوسيع الممرات الضيقة أو المنفئة في البشر، مثل الأوعية الدموية والمسالك الهوائية. الدعامات هي هياكل أنبوبية تشبه الممرات وتدعم ميكانيكيا الممرات من مزيد من الانهيار. عادة، يتم اعتماد الدعامات المعدنية ذاتية التوسع (SEMS) على نطاق واسع. هذه الدعامات مصنوعة من سبائك تتكون من الكوبالت والكروم (الفولاذ المقاوم للصدأ) والنيكلوالتيتانيوم (نيتينول) 1،2. الجانب السلبي للدعامات المعدنية هو أن نخر الضغط يمكن أن توجد حيث الأسلاك المعدنية للدعامة تأتي في اتصال مع الأنسجة الحية وتتأثر الدعامات. وعلاوة على ذلك، يمكن أن تكون السفن من الجسم على شكل غير منتظم وأكثر تعقيدا بكثير من الهياكل الأنبوبية البسيطة. على وجه الخصوص، هناك العديد من الإجراءات السريرية المتخصصة لتثبيت الدعامات في التجويف المتفرعة. في التجويف على شكل Y، يتم إدراج اثنين من الدعامات أسطواني في وقت واحد وانضم في فرع3. لكل فرع إضافي، يجب إجراء عملية جراحية إضافية. يتطلب الإجراء أطباء مدربين تدريبا خاصا، والإدراج أمر صعب للغاية بسبب السمات البارزة للدعامات المتفرعة.
تعقيد شكل الدعامات ثنائية الأبعاد يجعلها هدفا مناسبا جدا للطباعة ثلاثية الأبعاد. يتم إنتاج الدعامات التقليدية في أحجام وأشكال موحدة. باستخدام منهجية تصنيع الطباعة ثلاثية الأبعاد، من الممكن تخصيص شكل الدعامة لكل مريض. نظرًا لأن الأشكال يتم إجراؤها عن طريق إضافة طبقة بطبقة من الأشكال المقطعية للكائن الهدف، من الناحية النظرية، يمكن استخدام هذا الأسلوب لتلفيق أجزاء من أي شكل وحجم. الدعامات التقليدية هي في الغالب أسطواني في الشكل. ومع ذلك، فإن السفن البشرية لها فروع، وتتغير أقطارها على طول الأنابيب. وباستخدام النهج المقترح، يمكن استيعاب جميع هذه الاختلافات في الأشكال والأحجام. بالإضافة إلى ذلك، على الرغم من عدم إثبات، يمكن للمواد المستخدمة أيضا تغيير داخل دعامة واحدة. على سبيل المثال، يمكننا استخدام مواد أكثر صلابة حيث هناك حاجة إلى الدعم والمواد أكثر ليونة حيث هناك حاجة إلى مزيد من المرونة.
يتطلب متطلبات تغيير الشكل من الدعامات ثنائية الأبعاد الطباعة ثلاثية الأبعاد، أي الطباعة ثلاثية الأبعاد مع النظر الإضافي في الوقت. يمكن برمجة الهياكل المطبوعة ثلاثية الأبعاد التي تم تشكيلها باستخدام مواد متخصصة لتغيير شكلها عن طريق التحفيز الخارجي، مثل الحرارة. وهذا التحول ذاتي الاكتفاء ولا يتطلب مصادر طاقة خارجية. مادة واحدة خاصة مناسبة للطباعة 4Dهو SMP 4،5،6،7،8،9،الذي يعرض آثار الذاكرة الشكل عند التعرض ل المواد الخاصة مما يؤدي إلى درجة حرارة انتقال الزجاج. في هذه درجة الحرارة، تصبح الشرائح لينة بحيث يعود الهيكل إلى شكله الأصلي. بعد طباعة الهيكل 3D، يتم تسخينه إلى درجة حرارة أعلى قليلا من درجة حرارة انتقال الزجاج. عند هذه النقطة، يصبح الهيكل لينة، ونحن قادرون على تشويه الشكل من خلال تطبيق القوى. مع الحفاظ على القوى المطبقة، يتم تبريد الهيكل، ويصبح تصلب احتوى على شكله المشوه، حتى بعد إزالة القوى المطبقة. في وقت لاحق، في المرحلة النهائية، عندما يحتاج الهيكل للعودة إلى شكله الأصلي، مثل اللحظة التي يصل فيها الهيكل إلى الموقع المستهدف، يتم توفير الحرارة بحيث يصل الهيكل إلى درجة حرارة انتقال الزجاج. وأخيراً، يعود الهيكل إلى شكله الأصلي المحفوظ. ويبين الشكل 1 مختلف المراحل التي سبق شرحها. يمكن أن تمتد بسهولة SMPs، وهناك بعض SMPs التي هيمتوافقة بيولوجيا وقابلة للتحلل 9،10. هناك العديد من الاستخدامات للنواب فيمجال الطب 9،10،والدعامات11،12 هي واحدة منهم.
أنماط الدعامات وتصميم للطي تتبع تصميم قطع الورق الياباني يسمى "kirigami". هذه العملية تشبه تقنية طي الورق المعروفة تسمى "اوريغامي"، ولكن الفرق هو أنه بالإضافة إلى للطي، يسمح قطع الورق أيضا في التصميم. وقد استخدمت هذه التقنية في الفنون، كماتم تطبيقها في التطبيقات الهندسية 2،3،13،14. وباختصار، يمكن استخدام kirigami لتحويل بنية اللوح إلى هيكل ثلاثي الأبعاد من خلال تطبيق القوات في بقع مصممة خصيصا. في متطلبات التصميم لدينا، يجب أن يكون الدعامة شكل أسطواني بسيط عند إدراجها في المسارات، وينبغي تقسيم الاسطوانة على طولها حيث يجب أن تتكشف كل نصف إلى شكل أسطواني بالكامل في السفينة المتفرعة المستهدفة. ويكمن الحل في حقيقة أن السفينة الرئيسية والفروع الجانبية مطوية في اسطوانة واحدة بحيث لا تتداخل الفروع الجانبية مع جدران السفن أثناء الإدراج. تأتي إشارة القيادة التي تتكشف من الزيادة في درجة الحرارة المحيطة فوق درجة حرارة انتقال الزجاج من SMP. بالإضافة إلى ذلك، سيتم إجراء للطي خارج جسم المريض عن طريق تليين الدعامة المزدوجة المطبوعة ثلاثية الأبعاد وطي الفرع الجانبي في السفينة الرئيسية.
تتطلب الطرق التقليدية إدخال دعامات أسطوانية متعددة يساوي عددها عدد الفروع. وكان هذا الأسلوب لا مفر منه لأن نتوءات الفروع الجانبية أعاقت جدران الممرات وجعلت من المستحيل إدراج دعامة كاملة ثنائية في مجملها. باستخدام هيكل kirigami والطباعة 4D، يمكن حل المشاكل المذكورة أعلاه. ويبين هذا البروتوكول أيضا تصور فعالية الطريقة المقترحة باستخدام نموذج أوعية سيليكون ملفقة بعد شكل الأوعية الدموية. ومن خلال هذا النموذج، يمكن رؤية فعالية الاختراع المقترح أثناء عملية الإدراج وإمكانيات أخرى للطلبات الجديدة.
الغرض من هذا البروتوكول هو تحديد الخطوات المتضمنة في طباعة SMP باستخدام طابعة طراز ترسيب تنصهر (FDM). بالإضافة إلى ذلك، يتم إعطاء التقنيات التي تنطوي على تشويه الدعامات المطبوعة المزدوجة إلى الحالة المطوية، وإدخال الدعامات المطوية إلى الموقع المستهدف، والإشارة وتتكشف للهيكل إلى شكله الأصلي بالتفصيل. يستخدم عرض الإدراج نموذج سيليكون من الأوعية الدموية. كما يوفر البروتوكول الإجراءات التي ينطوي عليها تلفيق هذا النموذج باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد وصب.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:965px;" width="965">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Fortus380mc</td>
			<td style="width:169px;">Stratasys</td>
			<td style="width:199px;">Fortus 380mc</td>
			<td style="width:343px;">FDM 3D printer for printing blood vessel mock-up</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Moment1 3D printer</td>
			<td style="width:169px;">Moment</td>
			<td style="width:199px;">Moment 1</td>
			<td>FDM 3D printer for printing bifurcated stent</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">PC(white) Filament Canister</td>
			<td>Stratasys</td>
			<td>PC(white) Filament Canister</td>
			<td>PC filament for printing blood vessel mock-up</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:255px;">PLM software NX 10.0</td>
			<td style="width:169px;">Siemens</td>
			<td style="width:199px;">NX 10.0</td>
			<td>3D CAD modeling software</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">Sandpaper</td>
			<td>DAESUNG</td>
			<td>CC-600CW</td>
			<td>Smooting out the surface of the bifurcated stent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Shape Memory Polymer filament</td>
			<td>SMP Technologies Inc</td>
			<td style="width:199px;">MM-5520</td>
			<td>Shape memory polymer filament</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">silicon</td>
			<td style="width:169px;">Shinetus</td>
			<td style="width:199px;">KE-1606</td>
			<td>silicon for blood vessel mock-up</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Simplify3D</td>
			<td>Simplify3D</td>
			<td>Simplify3D 4.0.1</td>
			<td>Slicing software for model slicing&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

4d printed bifurcated stents with kirigami-inspired structures

يمكن تضييق أو حظر السفن المتفرعة، عادة في شكل حرف "Y"، مما يؤدي إلى مشاكل صحية خطيرة. الدعامات ثنائية، والتي هي جوفاء في الداخل والخارجي على شكل للسفن المتفرعة، وأدخلت جراحيا داخل السفن المتفرعة، بمثابة هيكل داعم بحيث السوائل الجسدية يمكن أن تنتقل بحرية من خلال المناطق الداخلية من الدعامات دون الدعامات يتم عرقلة من قبل السفن الضيقة أو المسدودة. وحتى يتم نشر دعامة ثنائية في الموقع المستهدف، يلزم حقنها داخل السفينة والسفر داخل السفينة للوصول إلى الموقع المستهدف. قطر السفينة أصغر بكثير من المجال المحيط للدعامة ثنائية؛ وبالتالي، هناك حاجة إلى تقنية بحيث تبقى الدعامة المزدوجة صغيرة بما يكفي للسفر عبر السفينة وتتوسع في السفينة المتفرعة المستهدفة. وهذان الشرطان المتصارعان، أي صغيران بما يكفي للمرور وكبيران بما يكفي لدعم الممرات الضيقة هيكليا، من الصعب للغاية الوفاء بهما في آن واحد. نحن نستخدم اثنين من التقنيات لتلبية المتطلبات المذكورة أعلاه. أولا، على الجانب المادي، يتم استخدام بوليمر ذاكرة الشكل (SMP) لبدء تغييرات الشكل الذاتي من الصغيرة إلى الكبيرة، وهذا هو، كونها صغيرة عند إدراجها وتصبح كبيرة في الموقع المستهدف. ثانيا، على جانب التصميم، يتم استخدام نمط kirigami لطي أنابيب المتفرعة في أنبوب واحد مع قطر أصغر. يمكن استخدام التقنيات المعروضة لهندسة الهياكل التي يمكن ضغطها أثناء النقل والعودة إلى شكلها الماهر وظيفياً عند تفعيلها. على الرغم من أن عملنا يستهدف الدعامات الطبية، إلا أن قضايا التوافق البيولوجي تحتاج إلى حل قبل الاستخدام السريري الفعلي.

في هذا البروتوكول، أظهرنا الإجراءات اللازمة لتلفيق دعامة ثنائية. يستخدم الدعامة بنية kirigami للسماح للدعامة ثنائية الفرو لأضعاف في أنبوب أسطواني مدمج، وهو مناسب جدا للانزلاق من خلال مسارات ضيقة من الأوعية الدموية. يسمح SMP للهيكل مطوية للعودة إلى شكله الأصلي عندما تصل درجة الحرارة إلى درجة ح...

Watch this Scientific Journal Video about 4D Printed Bifurcated Stents with Kirigami-Inspired Structures at JoVE.com

4D Printed Bifurcated Stents with Kirigami-Inspired Structures

دعامات رباعية الأبعاد مطبوعة مع هياكل مستوحاة من كيريجامي

باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد، يتم مقذوف خيوط بوليمر الذاكرة الشكل لتشكيل بنية أنبوبية متفرعة. يتم نقش الهيكل وشكله بحيث يمكن أن يتقلص في شكل مدمج مرة واحدة مطوية ومن ثم العودة إلى شكله شكل عندما يسخن.

Branched vessels, typically in the form of the letter &#34;Y,&#34;&#160;can be narrowed or blocked, resulting in serious health problems. Bifurcated ...

يمكن برمجة البوليمرات الشكل الذاكرة لتغيير الشكل عندما يتم استيفاء شروط معينة. يمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد إنتاج هذه الأشكال عن طريق تكديس الطبقات بعد الطبقات ، مما يسمح لنا بجعل أي شكل يمكن تخيله. في هذا الفيديو، نُظهر كيف يمكننا إنتاج الدعامات التي يمكن تقليصها إلى شكل مضغوط عند تسليمها، ونتعافى إلى الشكل الأكثر تعقيدًا في اللحظة المناسبة.باستخدام هذه الطريقة، فمن الممكن لتصميم الدعامات مصممة خصيصا لكل مريض، لأن أي شيء يمكن تصميمها يمكن تصنيعها بالضبط باستخدام الطابعة 3D. تعيين قطر السفينة الرئيسية القريبة إلى 25 ملليمتر. ثم، تعيين أقطار السفينة الرئيسية البعيدة والفرع الجانبي يساوي 22 ملليمتر.تعيين الطول الإجمالي للسفن يساوي 140 ملليمتر. بعد ذلك، تعيين طول السفينة الرئيسية القريبة إلى 65 ملليمتر، والأوعية الرئيسية البعيدة إلى 75 ملليمتر، وفرع الجانب إلى 65 ملليمتر. ثم يطبع نموذج الكمبيوتر للسفينة المتفرعة باستخدام طابعة ترسب تنصهر النمذجة 3D وخيوط البولي.إنشاء حاوية على شكل مربع التي ستضم الجزء المطبوعة 3D. تعيين أبعاد الحاوية إلى 110 من قبل 105 من 70 ملليمتر واستخدام لوحة الاكريليك. مع 3D مطبوعة متفرعة وعاء وضعت في وسط منطقة الجزاء، صب بلطف سيليكون داخل الحاوية لتقليل تشكيل فقاعة.جفف السائل السيليكون وتصلب لمدة 36 إلى 48 ساعة. مرة واحدة تصلب، وإزالة السيليكون الصلبة من الحاوية، وقطع في النصف لإزالة الجزء المطبوعة 3D. الانضمام إلى السيليكون المقسم في الطائرة قطع.الجسم الناتجة انضم هو الأوعية الدموية نموذج المتابعة. تصميم جذع الدعامة ثنائية التفرع بعد أنماط متموجة مماثلة للدعامات التقليدية، وتصميم الفروع ثنائية التفرع لتكون اسطوانة. بالنسبة إلى الجذع، حدد القطر إلى 22 ملليمترًا وطوله إلى 38 ملليمترًا.للفرع، تعيين القطر إلى 18 ملليمترا وطول إلى 34 ملليمتر. وأخيرا، تعيين الطول الإجمالي للدعامة إلى 72 ملليمتر. اطبع الدعامة ذات الدعامات ذات الفرائب في طابعة ترسب منصهرة النمذجة 3D باستخدام خيوط البوليمر شكل الذاكرة.التركيب الرئيسي لهذه الخيوط هو البولي يوريثين. استخدم برنامج التقطيع لتشريح النموذج والتحكم في إعدادات الطابعة ثلاثية الأبعاد. تعيين درجة الحرارة الطارد إلى 230 درجة مئوية ودرجة حرارة سرير الطابعة إلى درجة حرارة الغرفة.أيضا، تعيين ارتفاع الطبقة إلى 0.1 ملليمتر للحد من تأثير الدرج. ثم، تعيين سرعة الطباعة إلى 3، 600 ملليمتر في الدقيقة، وتعيين كمية نسبة التعبئة الداخلية إلى 80 في المائة. وتشمل تشكيل مؤيد أثناء الطباعة، وهو أمر ضروري لأن الداخلية من الهيكل هو جوفاء.سلاسة السطح كما يمكن أن الأسطح الخام تلف الأوعية عن طريق التآكل. إزالة المؤيدين باستخدام القواطع. ويعلق المؤيدون في المناطق الداخلية من الدعامة.عند إزالة الدعامات، ممارسة أقصى درجات الحذر لتجنب تمزيق الدعامات. فرك السطح ضد الصنفرة لإزالة خطوط الطبقة، والتهريب، أو العيوب على السطح المطبوع. قد تكون هناك حاجة إلى تلميع المتكررة حيث تتم إزالة المؤيدين من قبل القواطع.قبل الطلاء، نظيفة، والرمل، وتجفيف سطح الدعامة. طلاء السطح باستخدام رذاذ في موقع جيد التهوية وارتداء قناع شخصي. حماية من الرذاذ الزائد عن طريق تطبيق طبقات رقيقة من الدهانات المتكررة.استخدام الدهانات السوداء لتعزيز التباين بين نموذج المعاينة وعاء سيليكون والدعامة. ضع الدعامات ثنائية التشعب في الماء الدافئ بحيث تكون درجة الحرارة أعلى من درجة حرارة انتقال الزجاج. عندما يصبح الدعامة خففت، ودفع نصف الفرع ضد النصف الآخر.عش نصف واحد في النصف الآخر. تنفيذ نفس عملية التعشيش إلى الفرع الآخر. في وقت لاحق، يتم إغلاق نصفي الاسطوانات في واحد.الآن، أضعاف فرعين في اسطوانة واحدة بحيث يمكن أن يسافر من خلال السفينة الرئيسية. تزج السفينة سيليكون نموذجها الطبيعي داخل خزان مليئة بالماء الدافئ. توجيه نموذج بالحجم الطبيعي بحيث السفينة الرئيسية هو أعلاه، والفروع أدناه.الآن، أدخل الدعامة المطوية والمقطّرة في فتحة نموذج وعاء وعاء السيليكون. توجيه مطوية، الدعامة ثنائية التفرع بحيث فروعها هي نحو فتح. سوف تبدأ الدعامة المطوية والمتشابكة في التوسع ، وسوف تقسم الفروع السفلية بحيث ينزلق كل فرع نحو مسار التزاوج الخاص به من قلب التشعب للسفن على شكل Y.الدعامة يستخدم بنية kiragami للسماح للدعامة bifurcated أضعاف في أنبوب أسطواني مدمج، وهو مناسب جدا للانزلاق من خلال الممرات الضيقة للأوعية الدموية. يسمح بوليمر ذاكرة الشكل للهيكل المطوي بالعودة إلى شكله الأصلي عندما تصل درجة الحرارة إلى درجة حرارة انتقال الزجاج. الشكل الأصلي يطابق بشكل وثيق السفن المتفرعة.تأكد من ضبط درجة حرارة سرير الطابعة في درجة حرارة الغرفة. لقد اختبرنا تشوه غير مرغوب فيه للهيكل عندما تم تعيين درجة حرارة سرير الطابعة أعلى. يمكن استبدال البولي يوريثين من البوليمر الذي له تأثير الذاكرة الشكل.ومع ذلك، فإن درجة الحرارة المثلى أو الحفظ تختلف باختلاف المواد المستخدمة. ينتج الإجراء الدعامات ثنائية التشعب التي يمكن إدراجها في وعاء دموي على شكل Y مع عملية واحدة. مقارنة بعمليات متعددة نستخدمها للدعامات التقليدية.يمكن استخدام طريقتنا لعلاج مرض الشريان التاجي والأوعية الدموية التي تسدها لويحات. الإجراء يمكن أيضا فتح ممر مثل القناة الصفراوية, الشعب الهوائية, والحالب.

Research

JoVE Journal

Engineering

Iridium Oxide-reduced Graphene Oxide Nanohybrid Thin Film Modified Screen-printed Electrodes as Disposable Electrochemical Paper Microfluidic pH Sensors

الجرافين أكسيد Nanohybrid رقيقة التعديل أقطاب شاشة مطبوعة-خفض أكسيد إيريديوم كما يمكن التخلص منها ورقة الكهروكيميائية ميكروفلويديك درجة الحموضة مجسات

A facile, controllable, inexpensive and green electrochemical synthesis of IrO2-graphene nanohybrid thin films is developed to fabricate an easy-to-use ...

Methods for Measuring the Orientation and Rotation Rate of 3D-printed Particles in Turbulence

أساليب لقياس التوجيه ودوران معدل الجسيمات في الاضطرابات 3D-طباعة

Experimental methods are presented for measuring the rotational and translational motion of anisotropic particles in turbulent fluid flows. 3D printing ...

Inkjet-printed Polyvinyl Alcohol Multilayers

طابعات حبر متعدد الطبقات من البولي فينيل المطبوعة

Inkjet printing is a modern method for polymer processing, and in this work, we demonstrate that this technology is capable of producing polyvinyl alcohol ...

Experimental Protocol to Determine the Chloride Threshold Value for Corrosion in Samples Taken from Reinforced Concrete Structures

بروتوكول تجريبي لتحديد قيمة العتبة كلوريد للتآكل في العينات المأخوذة من هياكل الخرسانة المسلحة

The aging of reinforced concrete infrastructure in developed countries imposes an urgent need for methods to reliably assess the condition of these ...

Preparation of Large-area Vertical 2D Crystal Hetero-structures Through the Sulfurization of Transition Metal Films for Device Fabrication

إعداد مساحة كبيرة الرأسي 2D المتغايرة كريستال-الهياكل من خلال سولفوريزيشن الأفلام المعادن الانتقالية لتصنيع الجهاز

We have demonstrated that through the sulfurization of transition metal films such as molybdenum (Mo) and tungsten (W), large-area and uniform transition ...

A 3D-printed Chamber for Organic Optoelectronic Device Degradation Testing

دائرة المطبوعة 3D للأجهزة الإلكترونية البصرية العضوية اختبار تدهور

In this manuscript, we outline the manufacture of a small, portable, easy-to-use atmospheric chamber for organic and perovskite optoelectronic devices, ...

Enhanced Electron Injection and Exciton Confinement for Pure Blue Quantum-Dot Light-Emitting Diodes by Introducing Partially Oxidized Aluminum Cathode

حقن الإلكترون المحسنة وحبس أكسيتون للصمامات الثنائية – ينبعث الضوء الكم-نقطة زرقاء نقية بإدخال الكاثود الألومنيوم المؤكسد جزئيا

Stable and efficient red (R), green (G), and blue (B) light sources based on solution-processed quantum dots (QDs) play important roles in next-generation ...

Multiscale Structures Aggregated by Imprinted Nanofibers for Functional Surfaces

هياكل متعددة النطاقات تجميعه بواسطة النانو مطبوع للأسطح الوظيفية

Multiscale surface structures have attracted increasing interest owing to several potential applications in surface devices. However, an existing ...

Optimized Sealing Process and Real-Time Monitoring of Glass-to-Metal Seal Structures

عملية الختم الأمثل والرصد في الوقت الحقيقي لهياكل الختم من الزجاج إلى المعدن

Residual stress is an essential factor to keeping the hermeticity and robustness of a glass-to-metal seal structure. The purpose of this report is to ...

Design and Development of a Three-Dimensionally Printed Microscope Mask Alignment Adapter for the Fabrication of Multilayer Microfluidic Devices

تصميم وتطوير محول محاذاة قناع مجهر مطبوع ثلاثي الأبعاد لتصنيع أجهزة Microfluidic متعددة الطبقات

This project aims to develop an easy-to-use and cost-effective platform for the fabrication of precise, multilayer microfluidic devices, which typically ...