Pendanaan: Pekerjaan ini didukung oleh Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Provinsi Zhejiang (LY22E030012) dan Program Pengembangan Inovasi Universitas Shihezi (CXFZ202204).

ABSTRAK

Hidrogel poliakrilamida (PAM) telah menunjukkan potensi besar dalam aplikasi seperti rekayasa jaringan, biosensing, dan robotika lunak karena biokompatibilitasnya, biaya rendah, dan sifat yang dapat disetel. Namun, dibatasi oleh viskositas rendah dan waktu ikatan silang kimia yang relatif singkat dari prekursor PAM, pencetakan 3D langsung gel PAM dengan sifat mekanis yang diinginkan tetap menjadi tantangan. Studi ini mengatasi tantangan ini dengan menggabungkan nanotanah liat Laponite sebagai pengatur reologi/pembentukan gel dan nanofiller, di samping N, N′-metilenbisakrilamida (MBA) untuk mempercepat pengerasan. Kombinasi penggunaan nanotanah liat Laponite dan MBA tidak hanya mengubah karakteristik viskoelastis dari prekursor dan waktu pembentukan gel tetapi juga memperkenalkan efek geser-pengenceran yang signifikan. Campuran PAM-Laponite yang diformulasikan dapat dioptimalkan untuk diadopsi oleh pencetakan 3D berbasis ekstrusi konvensional untuk mensintesis struktur gel dengan kesetiaan bentuk yang baik. Studi ini juga menunjukkan bahwa kombinasi pembentukan gel fisik nanoclay, ikatan silang kimia PAM, dan interaksi molekuler yang kompetitif di antara berbagai komposisi gel memungkinkan peningkatan dan penyesuaian yang signifikan dalam kinerja mekanis sampel gel yang dihasilkan. Dengan demikian, karya ini menunjukkan pendekatan yang efisien dan praktis untuk menyesuaikan sifat reologi prekursor ekstrusi untuk membuat prototipe struktur gel 3D yang sesuai untuk aplikasi biomedis.