基于冷烧结技术的3D打印人工骨材料

2021年1月6日，在天津大学前沿技术研究院内，一家名为风烯科技的公司历经多年开发了一种基于冷烧结技术的3D打印人工骨材料。据了解，这种材料与人体骨结构一样，可以具备人体松质骨的骨小梁结构，能够根据病人创伤定制，具备可控的降解性及很高的强度。       

风烯科技法人于显著表示：“这种工艺主要利用一种可打印的石墨烯发热陶泥，打印基于骨创伤形状外模具，然后加热内部聚氨酯前驱体，使海绵具备骨创伤结构，然后通过泡沫浸渍工艺烧掉海绵，获得人体松质骨类似的骨小梁结构可控降解磷酸钙固溶体人工骨。 ”    

工艺优势包括：
●可以快速将成熟的人工骨材料与3D打印结合，应用于临床，材料的主要成分是与磷酸三钙晶体结构完全一样的，一种镁钠微量元素调控活性的固溶体材料。
●不仅可以直接作为性能优异的骨科创伤治疗材料，而且降解及成骨可以多种手段控制，具备智能化属性，同时具备很好的强度。

同时，这种材料可以作为一种难烧结陶瓷及金属的有效促烧结成分，可以使难熔钛合金，不锈钢，钽等合金以及碳化硅，氮化硅，氮化硼，金刚石等难烧结陶瓷在低于1000度即可烧结，并且不需要压力成型，因此非常适合3D打印用途。如通过简单的陶泥打印，SLM等均可以打印较高强度的金属陶瓷材料。因此可以使几千种合金及各类陶瓷都适用于3D打印工艺。

此外，这种材料在医疗及电子领域将会带来非常大的应用潜力，因为低温烧结性能可以融合铜金属而不发生熔融，使其具备优异的抗菌性能，带来新一代廉价的抗菌医疗器械。同时可以类似软膜散热材料紧贴电子设备表面制作廉价散热材料，并可复合石墨烯获得更高的散热性能，对于5G，LED等设备带来良好的散热性能。

目前，风烯科技计划打造先进陶瓷金属3D打印创新中心，拟初步投资1000万，首先在骨科牙科医疗领域一二类抗菌钛合金医疗器械，电子散热领域实现量产，进一步与院士等团队合作，组建创新中心，形成产学研一体化创新模式。