Fergal Coulter是諾丁漢特倫特大學藝術、設計和環境學院的博士生和講師。他在管狀、絕緣、彈性的最低能源結構、心臟輔助裝置、拉脹結構、軟機器人和印刷電子等方面具有3D打印應用經驗。
他在他的最新項目——膨脹結構的3D掃描和打印上使用了多層的硬質硅膠,在一個充氣的硅膠氣球硅上構造出無縫的蜂窩狀結構。Coulter使軟硅膠充氣膨脹后對其進行3D掃描,掃描結果被用于一個更硬的硅膠3D打印出拉脹六韌帶手性蜂窩結構。
這樣拉脹結構在醫學治療方面有著巨大的應用潛力。這些結構與常規的進行相位和形狀變形的外部致動器不同,這種結構只需單個刺激,比如通過熱感或電流,才可以啟動一個機械響應。
同時,Coulter還正在研究“智能主動脈移植”。研究人員們希望能夠有一天將其植入升主動脈被切除的部分,以改善心臟的工作效率。這種智能材料在被施加了電壓后會擴展,這種折紙式的拉脹技術可以折疊和展開。研究人員的想法是,這種移植物可以仿照心臟跳動的方式在患病的心臟上創造一個反血流裝置,當心臟充滿血液膨脹時,這個“編織管”就會相應地增加對心臟的壓力。而當心臟將含氧血液泵到身體里時,該“編織管”反而會受到刺激進行擴張,減輕對心臟的壓力,從而增加血流量。Coulter和他的同事們可以根據MRI掃描數據通過3D打印技術為患者定制這種“編織管”。Coulter目前正在與研究團隊負責人Philip Breedon一起工作,他說當前的研究成果是具有突破性的,它具有比當前的治療方式更加有效的潛力。