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創新陶瓷積層製造技術

王志光、何美泠、傅尹志、王國照、張瑞根、
陳崇桓、潘力誠

本新創技術是根據一個可逆式負溫感水膠系統,如polyN-isopropyl-acrylamide base hydrogel),在室溫中易與陶瓷粉末攪拌混合成均勻漿體,並於加熱過程產生類似冷均壓收縮成型效果,再經高溫燒結過程使水膠分子完全移除,有助燒結陶瓷體達較高緻密化的新製程。此新發明的優點是快速澆鑄燒結仍可獲得較高機械性能的多孔性陶瓷燒結體結構,也可縮短製程時間與獲得較高複雜型體的陶瓷,目前已取得臺灣專利(I411595)與美國專利(US 8940203 B2)。目前一般陶瓷積層列印的缺點是生胚不易緊實、坯體乾燥時間長、燒結後易變形與產生裂縫、燒結密度差及強度不足等問題。我們在商用3D生物列印機台成功驗證此創新技術所獲得之生物陶瓷支架具高互穿性孔洞之雙連續相結構與良好機械性,可提升植體內細胞生長、養分與藥物傳送、血管新生與加速新陳代謝的路徑,加速骨組織再生。此新衍生之技術已申請美國臨時案(US Patent Provisional Application 62/263, 005, Dec 4, 2015)與PCT國際專利權,未來可利用於提供更多元的陶瓷元件與個人化陶瓷元件發展,特別是應用附加價值高的醫療領域,如牙科與骨科。

技術優勢
1. 為新穎製程技術,運用溫感型水膠摻合陶瓷顆粒,經3D列印製造積層再進行燒結,可縮短製程時間與獲得較高複雜型體,且所得之陶瓷燒結體結構具高機械性能,有其具體之臨床應用效應。
  • 學研新創獎 化工及材料開發組獲獎

王志光   
學歷 成功大學材料科學暨工程學系博士
成功大學材料科學暨工程學系碩士
逢甲大學材料科學與工程系學士
現職 高雄醫學大學醫藥暨應用化學系教授
高雄醫學大學產學營運處創新育成中心主任
經歷 高雄醫學大學醫藥暨應用化學系副教授
高雄醫學大學產學營運處產學組組長
高雄醫學大學醫藥暨應用化學系助理教授
工業研究院工業材料研究所研究員
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