idrogel, reti idrofile di catene polimeriche in grado di trattenere una grande quantità di acqua, sono stati ampiamente utilizzati in una varietà di applicazioni. I recenti progressi negli idrogel altamente estensibili hanno esteso le loro applicazioni ai campi della robotica morbida, touch panel trasparenti e altre applicazioni che richiedono grandi deformazioni.

Però, metodi di fabbricazione tradizionali, che si basano principalmente su stampaggio e fusione, limitare l'ambito delle applicazioni a causa della limitata complessità geometrica e della risoluzione di fabbricazione relativamente bassa. Insieme ai recenti rapidi sviluppi nella stampa 3D, sono stati fatti anche vari tentativi per utilizzare la stampa 3D per fabbricare strutture di idrogel con geometrie complesse, comprese le reti vascolari, impalcature porose, sostituti del menisco e altri. Tuttavia, gli idrogel stampati in 3D esistenti non hanno un'elevata risoluzione di stampa, elevata complessità geometrica nonché elevata elasticità, che li rende inadatti a molte applicazioni.

Recentemente, i ricercatori del Centro di produzione e design digitale (DManD) dell'Università di tecnologia e design di Singapore (SUTD) e dell'Università ebraica di Gerusalemme (HUJI) hanno sviluppato una famiglia di idrogel altamente elastici e polimerizzabili ai raggi UV che possono essere allungati fino al 1300%, e sono adatti per tecniche di stampa 3D basate su polimerizzazione UV. Questi sono stati adottati per fabbricare strutture di idrogel che richiedono un'elevata risoluzione di stampa e un'elevata complessità geometrica. I dettagli di questo lavoro sono apparsi nel numero di aprile 2018 di Journal of Materials Chemistry B ed era presente anche sulla copertina.

"Abbiamo sviluppato il campione di idrogel stampato in 3D più elastico al mondo, " ha affermato l'assistente professore Qi (Kevin) Ge del Cluster di scienze e matematica di SUTD, chi è uno dei co-leader di questo progetto. Ha aggiunto:"Il campione di idrogel stampato può essere allungato fino al 1300%. Allo stesso tempo, la compatibilità di questi idrogel con la tecnologia di stampa 3D basata sull'elaborazione della luce digitale ci consente di fabbricare strutture 3D in idrogel con risoluzioni fino a 7 μm e geometrie complesse".

"Gli idrogel estensibili stampati mostrano un'eccellente biocompatibilità, che ci consente di stampare direttamente in 3D biostrutture e tessuti. La grande chiarezza ottica di questi idrogel offre la possibilità di stampare lenti a contatto in 3D. Ma ancora più importante, questi idrogel stampabili in 3D possono formare un forte legame interfacciale con elastomeri di stampa 3D commerciali, che ci consente di stampare direttamente in 3D strutture ibride idrogel-elastomero come una scheda elettronica flessibile con un circuito di idrogel conduttivo stampato su una matrice di elastomero, " ha detto il professor Ge.

"Globale, crediamo che gli idrogel altamente elastici e polimerizzabili ai raggi UV, insieme alle tecniche di stampa 3D basate sulla polimerizzazione UV, migliorerà significativamente la capacità di fabbricare biostrutture e tessuti, lenti a contatto, elettronica flessibile, e molte altre applicazioni, " ha affermato il professor Shlomo Magdassi, co-leader di questo progetto presso HUJI.