預(yù)計(jì)到2030年,，3D打印彈性體市場將達(dá)到13.89億美元

2022年7月27日，南極熊獲悉,，美國研究組織Report Oceans,，最近發(fā)表了一份研究報(bào)告,，其中評(píng)估了彈性體在3D打印市場的增長,。在該研究中,，該組織估計(jì)彈性體市場將在八年內(nèi)達(dá)到13.89億美元（約94億人民幣），從2022年到2030年的年增長率為22.5%,。醫(yī)療保健和汽車行業(yè),，預(yù)計(jì)將是兩個(gè)主要市場增長點(diǎn)。

△預(yù)計(jì)3D打印彈性體市場將達(dá)到13.89億美元

彈性體泛指在除去外力后能恢復(fù)原狀的材料,，然而具有彈性的材料并不一定是彈性體,。彈性體只是在弱應(yīng)力下形變顯著，應(yīng)力松弛后能迅速恢復(fù)到接近原有狀態(tài)和尺寸的高分子材料,。

它們能夠在斷裂之前承受巨大的變形,，而且這些變形通常是可逆的。由于這個(gè)原因,，它們經(jīng)常被用于可承受嚴(yán)重沖擊或振動(dòng)的產(chǎn)品，如汽車輪胎、工業(yè)模制品,、工業(yè)傳動(dòng)帶,、假肢、消費(fèi)產(chǎn)品,、醫(yī)療設(shè)備等,。除此之外，彈性體也是難以壓縮的,，這使它們成為制造密封件的首選材料,。

△Zortrax制造的彈性體結(jié)構(gòu)件

彈性體和3D打印
在3D打印技術(shù)中，熱塑性彈性體在許多行業(yè)中都有廣泛應(yīng)用,，包括醫(yī)療,、汽車，甚至消費(fèi)品（例如運(yùn)動(dòng)器材）,。根據(jù)Report Oceans的研究,，由于全球疫情所帶來的影響，醫(yī)療防護(hù)設(shè)備,，防護(hù)面罩等,，促進(jìn)了3D打印彈性體市場的增長。該報(bào)告還討論了有機(jī)硅彈性體在增材制造中的巨大份額,，并且將會(huì)持續(xù)保持增長,。

△晶格結(jié)構(gòu)彈性體

在行業(yè)公司中，機(jī)器制造商3D Systems和Carbon是公認(rèn)的,，針對(duì)該市場增長做出了重大的貢獻(xiàn),。例如，碳提供四種彈性體樹脂,，包括一種生物相容性材料,。例如，已經(jīng)在阿迪達(dá)斯生產(chǎn)的鞋底中,，看到了這些解決方案,。因此，最大的市場份額將在北美也就不足為奇了,。

△Carbon為3D打印制造提供不同的彈性體

然而,，該研究還指出，彈性體的成本可能會(huì)抑制市場的增長,。盡管如此,，這不會(huì)阻止市場參與者創(chuàng)新和繼續(xù)研究彈性體，例如德克薩斯A&M大學(xué),，該大學(xué)開發(fā)了一種用于增材制造的可回收和自愈彈性體,。

△研究人員開發(fā)了一種新的聚合物材料,，可以自我修復(fù)、具有形狀記憶并且可以回收再利用

未來和更廣泛的彈性體應(yīng)用
早在2020年,，該大學(xué)和美國陸軍研究實(shí)驗(yàn)室,，共同開發(fā)了一系列具有自愈能力的合成材料。

據(jù)悉,，該聚合物的質(zhì)地各不相同,，從超軟到極硬。它們可以3D打印,，可回收,，并在空氣和水下相互粘連。

此類材料有望滿足多種軍事應(yīng)用需求,。材料科學(xué)與工程系教授和該研究的通訊作者Svetlana Sukhishvili說：“我們制造了一組令人興奮的材料,，它們的性能可以微調(diào)以獲得橡膠的柔軟性或承重塑料的強(qiáng)度。

“它們還具有其它特性,，如3D可打印性和幾秒鐘內(nèi)自我修復(fù)的能力,，使它們不僅適用于更逼真的假肢和軟機(jī)器人，而且非常適合廣泛的軍事應(yīng)用,，例如飛行器,，未來一直可實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)的機(jī)翼等�,！�

△研究人員用兩層具有不同特性的LCE制成3D打印結(jié)構(gòu),，結(jié)果表明，這種材料擁有更大的驅(qū)動(dòng)自由度,。未來可用于醫(yī)療應(yīng)用

另外還有,，由加州大學(xué)研發(fā)的3D打印液晶彈性體，可使軟機(jī)器人和可穿戴設(shè)備更易實(shí)現(xiàn),。

他們宣稱,，通過控制3D打印液晶彈性體的印刷溫度，他們可以控制材料的剛度和收縮能力,。而且,，它們能夠通過加熱來改變同一材料中不同區(qū)域的剛度。

液晶彈性體Liquid crystal elastomers(LCEs)能夠產(chǎn)生大的可逆驅(qū)動(dòng)力并產(chǎn)生大的工作密度,，未來非常適合構(gòu)建新型軟機(jī)器人,、可穿戴設(shè)備、人造肌肉和仿生系統(tǒng),。