北京理工大学李营、何汝杰团队Advanced Materials Technologies综述：压电复合材料的3D打印与医学应用进展_北京理工大学先进结构技术研究院 (bit.edu.cn)

在军事行动、体育活动以及交通出行等多种场合中，人们常常会面临各种伤害的风险，这些伤害可能涉及出血、骨折等多种类型，对个人的身体健康造成显著影响。“面向人民生命健康,”急需发展更加高效的医用材料。压电复合材料（piezoelectric composites）因其将机械力转换为电信号的能力，在生物医学领域受到了广泛关注。通过3D打印技术制备具有复杂结构的压电复合材料，不仅可以有效提升其压电输出性能，还能实现定制化的治疗应用，具有重要临床前景。

北京理工大学先进结构技术研究院李营教授、何汝杰教授团队前期在3D打印骨植入物、止血材料等方面取得了一定进展，尤其在电、磁、热等外场刺激促进骨修复领域积累了一定成果（Journal of Advanced Ceramics, 2023；ACS Biomaterials Science & Engineering, 2023等）。本次，团队应邀系统性总结了压电复合材料的3D打印与医学应用进展情况。论文首先介绍了压电复合材料的类型，并回顾了常用于其制备的3D打印技术，分析了每种3D打印技术的优缺点。随后，重点阐述了3D打印压电复合材料在医学领域的最新应用进展，包括药物缓释、促进伤口愈合、促进骨组织细胞生长、神经康复刺激、超声诊断以及体内生物传感和体外可穿戴传感等方面。

图1 3D打印压电复合材料及其医学应用

图2 3D打印压电复合材料在药物缓释领域的应用

图3 3D打印压电复合材料在促进伤口愈合领域的应用

图4 3D打印压电复合材料在促进骨组织细胞生长领域的应用

图5 3D打印压电复合材料在促进神经康复刺激领域的应用

图6 3D打印压电复合材料在超声诊断以及体内生物传感领域的应用

图7 3D打印压电复合材料在体外可穿戴传感领域的应用

最后，团队还分析了影响3D打印压电复合材料应用的主要因素，并深入展望了3D打印压电复合材料研究面临的挑战，包括材料压电性能提升、生物安全性、智能制造、新临床应用场景等方面。本文旨在为压电复合材料的3D打印与医学应用进展提供基础知识和参考。

该综述文章以“3D printing and biomedical applications of piezoelectric composites: a critical review”为题发表于综合期刊《Advanced Materials Technologies》（https://doi.org/10.1002/admt.202401160），全文共组图21幅，引用文献295篇。

作者简介：

研究工作第一作者为北京理工大学先进结构技术研究院博士生李素云，李营教授和何汝杰教授为本文共同通讯作者，合作作者还包括解放军总医院副教授赵立升、博士生单验博等。

李营，北京理工大学教授、博导，国家杰青、军队学科拔尖人才、国防青拔。主要从事毁伤与防护研究，国家重点研发计划首席、基础加强重点项目首席，排名第1获得国防科技进步一等奖等多项。任军科委某专家组组长、装发某专家组专家、高能量物质前沿科学中心副主任、中国宇航学会返回与再入专委会副主任、中国力学学会爆炸动力学专业组副组长、中国复合材料学会增材制造委员会副主任、轻量化多功能复合材料与结构北京市重点实验室副主任、爆炸科学与安全防护全国重点实验室研究部主任等。SCI论文200余篇，专利40余项，军标7部。任宇航总体技术、中国舰船研究、应用物理学报等期刊编委。

何汝杰，北京理工大学教授、博士生导师。主要从事陶瓷及其复合材料3D打印研究。任轻量化多功能复合材料与结构北京市重点实验室副主任，中国硅酸盐学会特种陶瓷分会青年工作委员会副秘书长，中国复合材料学会陶瓷基复合材料分会副主任委员、热防护复合材料分会委员，中国生物材料学会口腔颅颌面材料分会委员会委员等。担任多个SCI期刊副主编、编委、青年编委。以第一/通讯作者发表SCI论文130余篇，参编英文专著5部，授权专利10余件。

论文链接：

https://doi.org/10.1002/admt.202401160