オークランド大学のグループが空中でのインクジェット液滴衝突によるゲル化速度向上による3次元造形方法の確立を実施しました。この研究結果は、MRS Advancesに発表されています。
この記事は下記論文の紹介記事です。
論文：
Teo, Mei Ying, et al. "Micro-reactive Inkjet Printing of Three-Dimensional Hydrogel Structures." MRS Advances 3.28 (2018): 1575-1581.
ヒドロゲルをパターン印刷する技術として、インクジェット印刷はよく用いられています。
しかし、インクジェット法で取り扱える液体は低粘度の液体に制限されるため、架橋ヒドロゲルの印刷はできず、印刷後にヒドロゲルの架橋を行う方法が一般的でした。しかしこの方法は、架橋速度が遅く、非常に遅い垂直印刷速度をもたらし、問題となっていました。この課題を克服する試みとして、反応性種の拡散距離を減少させるために、架橋剤とゲル化剤を交互の層に順次印刷する手法が行われていました。
インクジェット2滴混合動画
この課題に対し、同グループは、架橋剤およびゲル化剤をそれぞれインクジェット吐出させ、基材に衝突する前に相互に衝突させることでヒドロゲルの合成およびパターン化を容易にする手法を確立しました。
アルギン酸ナトリウムと塩化カルシウムに基づくモデルシステムを使用し、3D構造が実証し、かつ垂直印刷速度が以前の研究よりも著しく向上することを示しています。液滴の衝突は、衝突前の移行混合を増加させ、ゲル化に要する時間を短縮するとのことです。