3D打印高强度水凝胶实验的创新实验教学设计

周强 朱平平 邵伟 胡万群 雷璇 杨海洋

引用本文: 周强, 朱平平, 邵伟, 胡万群, 雷璇, 杨海洋. 3D打印高强度水凝胶实验的创新实验教学设计[J]. 大学化学, 2024, 39(6): 264-270. doi: 10.3866/PKU.DXHX202310064 shu
Citation:  Qiang Zhou,  Pingping Zhu,  Wei Shao,  Wanqun Hu,  Xuan Lei,  Haiyang Yang. Innovative Experimental Teaching Design for 3D Printing High-Strength Hydrogel Experiments[J]. University Chemistry, 2024, 39(6): 264-270. doi: 10.3866/PKU.DXHX202310064 shu

3D打印高强度水凝胶实验的创新实验教学设计

摘要: 目前3D打印教学实验的内容大都是利用商业化聚合物让学生初步了解3D打印的基本流程。这种基础实验难以让学生接触到前沿的新型材料,对于新材料如何与3D打印技术结合这些底层科学问题也往往被忽略。高分子凝胶具有富溶剂特性和良好的生物相容性,在组织工程、药物输送、柔性电子等诸多领域都有着广泛的应用前景。本实验结合了作者近期的科研成果,在给学生指定新型凝胶基材料之后(水凝胶/有机凝胶),引导学生探索调控凝胶基材料的流变学性能和溶胀性能,并将凝胶基材料和3D打印技术有效地结合起来,从而对这种先进材料的加工方式有更加具体的了解。本实验的教学设计,强化了学生对诺贝尔奖成果的深入理解,并增强了学生运用所学专业知识服务国家发展需求的意识,培养了学生勇于探索的创新精神和分工合作的团队意识。

English

    1. [1]

      Arefin, A. M. E.; Khatri, N. R.; Kulkarni,N.; Egan, P. F. Polymers 2021, 13 (9), 1499.Arefin, A. M. E.; Khatri, N. R.; Kulkarni,N.; Egan, P. F. Polymers 2021, 13 (9), 1499.

    2. [2]

      Ngo, T. D.; Kashani, A.;Imbalzano, G.; Nguyen, K. T. Q.; Hui, D. Compos. Part B-Eng. 2018,143, 172.Ngo, T. D.; Kashani, A.;Imbalzano, G.; Nguyen, K. T. Q.; Hui, D. Compos. Part B-Eng. 2018,143, 172.

    3. [3]

      张亚莲,常若寒,姚草根,张绪虎,丁俊峰,李启军.宇航材料工艺, 2022,52 (2), 67.

    4. [4]

      郑红伟,张艳蕊,马玉琼,李世杰,戴士杰.实验技术与管理, 2015, 32 (11),159.

    5. [5]

      谭跃刚,陈章念,张帆,周祖德,陈雅辉.实验室研究与探索, 2016, 35 (9),246.

    6. [6]

      Grigoryan, B.; Paulsen,S. J.; Corbett, D. C.; Sazer, D. W.; Fortin, C. L.; Zaita, A. J.; Greenfield,P. T.; Calafat, N. J.; Gounley, J. P.; Ta, A. H. et al. Science 2019, 364 (6439), 458.Grigoryan, B.; Paulsen,S. J.; Corbett, D. C.; Sazer, D. W.; Fortin, C. L.; Zaita, A. J.; Greenfield,P. T.; Calafat, N. J.; Gounley, J. P.; Ta, A. H. et al. Science 2019, 364 (6439), 458.

    7. [7]

      Pant, A.; Lee, A. Y.;Karyappa, R.; Lee, C. P.; An, J.; Hashimoto, M.; Tan, U.; Wong, G.; Chua, C.K.; Zhang, Y. Food Hydrocolloid. 2021, 114, 106546.Pant, A.; Lee, A. Y.;Karyappa, R.; Lee, C. P.; An, J.; Hashimoto, M.; Tan, U.; Wong, G.; Chua, C.K.; Zhang, Y. Food Hydrocolloid. 2021, 114, 106546.

    8. [8]

      Zhou, Q.; Yang, K. X.;He, J. Q.; Yang, H. Y.; Zhang, X. Y. J. Mater. Chem. C 2019,7 (47), 14913.Zhou, Q.; Yang, K. X.;He, J. Q.; Yang, H. Y.; Zhang, X. Y. J. Mater. Chem. C 2019,7 (47), 14913.

    9. [9]

      Ma, C. X.; Li, T. F.; Zhao,Q.; Yang, X. X.; Wu, J. J.; Luo, Y. W.; Xie, T. Adv. Mater. 2014,26 (32), 5665.Ma, C. X.; Li, T. F.; Zhao,Q.; Yang, X. X.; Wu, J. J.; Luo, Y. W.; Xie, T. Adv. Mater. 2014,26 (32), 5665.

    10. [10]

      Ma, C. X.; Lu, W.; Yang,X. X.; He, J.; Le, X. X.; Wang, L.; Zhang, J. W.; Serpe, M. J.; Huang, Y. J.;Chen, T. Adv. Funct. Mater. 2018, 28 (7), 1704568.Ma, C. X.; Lu, W.; Yang,X. X.; He, J.; Le, X. X.; Wang, L.; Zhang, J. W.; Serpe, M. J.; Huang, Y. J.;Chen, T. Adv. Funct. Mater. 2018, 28 (7), 1704568.

    11. [11]

      Han, L.; Lu, X.; Wang,M. H.; Gan, D. L.; Deng, W. L.; Wang, K. F.; Fang, L. M.; Liu, K. Z.; Chan, C.W.; Tang, Y. H.; et al. Small 2017, 13 (2),1601916.Han, L.; Lu, X.; Wang,M. H.; Gan, D. L.; Deng, W. L.; Wang, K. F.; Fang, L. M.; Liu, K. Z.; Chan, C.W.; Tang, Y. H.; et al. Small 2017, 13 (2),1601916.

    12. [12]

      Han, L.; Yan, L. W.;Wang, M. H.; Wang, K. F.; Fang, L. M.; Zhou, J.; Fang, J.; Ren, F. Z.; Lu, X. Chem.Mater. 2018, 30 (16), 5561.Han, L.; Yan, L. W.;Wang, M. H.; Wang, K. F.; Fang, L. M.; Zhou, J.; Fang, J.; Ren, F. Z.; Lu, X. Chem.Mater. 2018, 30 (16), 5561.

    13. [13]

      Xu, B.; Li, Y. M.; Gao,F.; Zhai, X. Y.; Sun, M. G.; Lu, W.; Cao, Z.; Liu, W. G. ACS Appl. Mater.Interfaces 2015, 7 (30), 16865.Xu, B.; Li, Y. M.; Gao,F.; Zhai, X. Y.; Sun, M. G.; Lu, W.; Cao, Z.; Liu, W. G. ACS Appl. Mater.Interfaces 2015, 7 (30), 16865.

    14. [14]

      Ghobril, C.; Grinstaff,M. W. Chem. Soc. Rev. 2015, 44 (7), 1820.Ghobril, C.; Grinstaff,M. W. Chem. Soc. Rev. 2015, 44 (7), 1820.

    15. [15]

      Billiet, T.;Vandenhaute, M.; Schelfhout, J.; Vlierberghe, S. V.; Dubruel, P. Biomaterials2012, 33 (26), 6020.Billiet, T.;Vandenhaute, M.; Schelfhout, J.; Vlierberghe, S. V.; Dubruel, P. Biomaterials2012, 33 (26), 6020.

    16. [16]

      Xing, J. F.; Zheng, M.L.; Duan, X. M. Chem. Soc. Rev. 2015, 44 (15),5031.Xing, J. F.; Zheng, M.L.; Duan, X. M. Chem. Soc. Rev. 2015, 44 (15),5031.

    17. [17]

      Ambrosi, A.; Pumera, M. Chem.Soc. Rev. 2016, 45 (10), 2740.Ambrosi, A.; Pumera, M. Chem.Soc. Rev. 2016, 45 (10), 2740.

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  • 发布日期:  2023-01-02
  • 收稿日期:  2023-10-16
  • 修回日期:  2023-12-18
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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