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兼顾弹性和韧性!新式3D打印材料问世:有望制成树立腹黑缺损的“腹黑创可贴”【附3D打印材料时候赛谈不雅察图谱】

发布日期:2024-08-13 07:50    点击次数:120

瞻不雅前沿

好意思国科罗拉多大学博尔德分校提示的团队与宾夕法尼亚大学接头东谈主员合营,研发出一种新的3D打印材料。这种材料既有充足的弹性以承受腹黑的合手续逾越,又具有充足的韧性以承受重要的挤压负荷。它易于塑形以安妥患者独到的需求,并能松驰黏附在湿润的组织上。最新发表在《科学》杂志上的这一冲突性后果,为新一代生物材料的开导铺平了谈路。

连年来,水凝胶材料已成为制造东谈主造组织、器官和植入物的热点材料。但传统3D打印水凝胶在拉伸时容易断裂,在压力下容易闹翻,或因太硬而无法在组织周围成形。

奈何使3D打印水凝胶材料兼具强度和弹性?接头东谈主员从蠕虫的复杂互相缠绕中获取了灵感。新打印步履被称为“CLEAR”,其职责旨趣是将长分子缠绕在3D打印材料中,就像那些互相缠绕在沿途的蠕虫相通,从而不错分娩出既坚固又柔韧的材料。

当在实践室中拉伸这些材料并测试其能承载的分量时,接头东谈主员发现这些材料的韧性远远独特了用表率3D打印步履打印出来的材料。更令东谈主怡悦的是,它们还能贴并吞黏附在动物组织和器官上。

接头东谈主员设思,翌日这种3D打印材料有望制成树立腹黑缺损的“腹黑创可贴”,也可用于向器官或软骨组织寄递再生药物以扼制椎间盘凸起,甚而可用于缝合伤口以幸免传统针线和缝合形状带来的组织挫伤。

3D打印材料

图片开端:好意思国科罗拉多大学博尔德分校

时候价值不雅察

我国3D打印材料行业上游主要为基础材料开采、冶真金不怕火、加工企业,包括有色金属冶真金不怕火、橡胶加工、塑料加工等;中游为3D打印材料加工制造企业,分为金属材料、非金属材料和复合材料三大板块;卑鄙诓骗包括医疗健康、航空航天、建筑材料以及汽车等鸿沟。

好意思国接头员团队研发出新式3D打印材料,它惩处了传统3D打印水凝胶的易断、易破、难成形问题。因此,从3D打印材料产业链上看,该时候处于产业链的上游才能。

图表2:中国3D打印材料行业产业链结构

宏不雅阛阓不雅察

——好意思国为各人3D打印第一大区域阛阓

手脚3D打印行业息息计议的产业,3D打印材料行业的区域漫衍依托3D打印行业的漫衍。具体来看,2021年,各人3D打印行业发展以好意思国为先,领有各人40.4%的阛阓。

图表1:2021年各人3D打印行业区域发展步地(单元:%)

——我国3D打印材料行业发展流程

3D打印材料是3D打印时候发展的进犯物资基础,材料时候是3D打印时候的中枢,径直影响着3D打印的发展进度。3D打印材料的发展跟着3D打印时候发展,不休兑现改变冲突,从最运行的高分子材料逐渐向多元化、高性能、智能化等标的发展冲突。历经21世纪初期的快速发展,现在我国3D打印材料行业正迈入高质料发展阶段。

图表4:中国3D打印材料行业发展流程

——国里面分3D打印材料企业时候水平可并排国外龙头

依据铂力特招股讲明书,其分娩的钛合金粉末计议时候策划与德国TLS的钛合金粉末基本特地。反应国内3D打印材料金属材料依然达到出口表率,在国内国外均具有竞争力。

图表7:中国3D打印材料行业钛合金粉末国表里对比情况(单元:%,s,μm)

依据华曙高科招股讲明书(申诉稿),股票配资代理其分娩的高分子粉末与同业业可比上市公司同类产物对比,热变形温度、拉伸强度、拉伸模量、逶迤强度和逶迤模量等关键性能策划附进,处于国外先进水平,断裂伸长率优于同类产物,达到国外起初水平。

合座来看,我国3D打印材料发展飞快,国表里产物在特定鸿沟如钛合金粉末和高分子粉末等,达到一致水平,甚而国内企业领有起初上风。

图表8:中国3D打印材料行业高分子粉末国表里对比情况(单元:℃,Mpa,%)

——中国3D打印材料细分阛阓

国内的3D打印材料细分阛阓结构简短与各人结构相仿,依据Wohler's Associates数据,2022年非金属3D打印材料占比独特80%,其中诓骗最平素的为团员物材料,占3D打印材料阛阓的比重高达59%。

图表9:2022年各人3D打印材料行业细分阛阓结构(单元:%)

——中国3D打印材料阛阓限制

3D打印材料行业是3D打印产业的进犯基础,证实CCID数据,2021年中国3D打印产业限制达到261.5亿元。初步统计2023年独特340亿元,3D打印材料占3D打印产业总限制的总比重在20%-30%之间,初步测算2023年中国3D打印材料行业阛阓限制独特80亿元。

图表10:2017-2023年中国3D打印材料行业阛阓限制情况(单元:亿元)

——中国3D打印材料企业竞争步地

现在国内主要3D打印材料上市企业关于业务的统计口径不一,大都大型企业尚未有针对3D打印材料业务的统计口径表现,故整合与3D打印材料业务计议的上市企业,按照表现口径材料业务或3D打印材料业务(如有)2022年营收进行统计,楚江新材、圣泉集团等企业营收限制位于行业起初地位。

图表13:2022年中国3D打印材料行业代表企业计议业务交易收入情况(单元:亿元)

注:因财报表现口径不一,故楚江新材等大型金属、塑料等材料分娩企业的数据偏大。

——中国3D打印材料行业发展趋势

跟着我国国产化推动加速,表率化体系建设逐渐完善,翌日我国3D打印材料行业趋势如下:

图表14:中国3D打印材料行业发展趋势量度

中国3D打印材料时候赛谈热力求

证实前瞻产业热力求理会,与3D打印材料关键时候强关联的城市集群主要王人集在华南和西北地区,况兼以广东省、陕西省为要点发展区域,翌日布局3D打印材料时候偏激他效果时候的发展旅途,极大可能性在于华南、西北地区优先导入,其中可要点暖热广东省广州市河汉区、广东省深圳市龙华区、陕西省西安市雁塔区所处3D打印材料的计议企业,以及该地点关于3D打印材料的产业发展投资环境、供给阛阓的后劲空间。



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