来自宾夕法尼亚州立大学的研究人员已经成功地使用混合了PDMS弹性体的各种复杂几何形状的3D打印形状，各种常见的硅基有机聚合物。 3D印刷的PDMS具有优异的拉伸强度，可用于模塑或浇注PDMS。

从一般意义上讲，使用3D打印在铸造和模制上的最大优点是可以实现复杂的形式，形成具有复杂的内部和外部几何形状，这些形状不能通过将液体材料倒入模具中来复制。你不总是听到的是，3D打印产生更强大，更机械坚固的部分。

然而，偶尔地，通过对增材制造工艺进行一些调整，由给定材料制成的3D打印部件可以比由相同材料制成的传统制造的部件更坚固。一组宾夕法尼亚州的研究人员在寻求优化用于3D打印的PDMS（聚二甲基硅氧烷或硅树脂）方面刚刚取得类似的成就。它通过结合两种PDMS弹性体来实现，从而改善了机械特性和更好的生物粘附性。

有时候用于制造片上实验室设备和3D培养细胞平台等，PDMS仍然是最普通的产品：耐热硅胶刮刀和其他厨具。但是，虽然像刮刀这样的简单形状的物体可以用成型设备制造，但是有时像芯片实验室（lab-on-a-chip）设备这样的微小物体需要更微妙的制造方法。

还有模塑或铸造PDMS的其他缺点。根据宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州宾汉姆如纤连蛋白，以使细胞粘附。

但这并不意味着工程师应该转向3D打印来处理他们的PDMS，因为材料并不总是具有合适的挤出特性。 Sylgard 184，例如PDMS的弹性体，在3D打印中不够粘稠：它像水一样从喷嘴流出，形成水坑。那么你如何使它3D打印？

通过将Sylgard 184与另一种PDMS弹性体SE 1700混合，宾州州立大学的研究人员能够使混合物3D打印，利用材料的剪切稀化习惯，在剪切应变下降低粘度的过程。 Ozbolat说：“我们对印刷适性进行了优化，以控制印刷的原始图案的挤出和保真度。

显示剪切变薄的材料对于3D打印来说是非常好的，因为它们的粘度波动正好适合3D打印设备：材料具有足够的粘性，可以静置在喷嘴中而不会像水一样滴落，但是在施加压力时能够整齐地挤出喷嘴。在外面的时候它会变得更加粘稠，使它变成复杂的形状而不会塌陷。大多数材料的行为方式相反，在受到剪切压力时变得更粘稠。

宾夕法尼亚州的研究不仅仅是使PDMS可打印。研究人员还希望测试印刷材料的生物粘附性，看看它是否可用于细胞培养等生物学应用。一般来说，情况并非如此，因为模塑的PDMS具有光滑的表面并且也是疏水性的，使其成为细胞坚硬的坚硬材料。但是使用3D打印的PDMS结构，研究人员可以创建不光滑的裂缝，非常适合细胞坚持使用。

生物粘附测试涉及使用从美国国立卫生研究院3-D Print Exchange获得的3D模型对包括人鼻子在内的各种模型的身体部位进行3D打印。鼻子可以在没有支撑结构的情况下进行3D打印，并且包括空心腔。

研究人员通过检查他们的3D打印鼻子与MRI扫描仪，发现结构准确，几乎没有畸形。这要归功于在3D打印机中使用的微米尺寸的针头，其用于去除粘性材料中的任何气泡。令人兴奋的是，3D打印的PDMS鼻子也展现出有用的机械性能。 Ozbolat说：“当我们比较模塑或铸造PDMS的机械特征和3D印刷PDMS时，我们发现印刷材料的拉伸强度要好得多。

结论：印刷的PDMS可以比模塑的PDMS更强，可用于生物应用，由导电材料制成的功能性器件和多材料结构。

参与该项目的其他研究人员是Veli Ozbolat，Madhuri Dey，Bugra Ayan，Adomas Povilianskas和Melik C. Demirel。