研究对象:明胶基水凝胶(GelMA)、海藻酸盐水凝胶
核心结论:采用纳秒激光(1064nm) 切割明胶水凝胶时,控制激光功率8-12W、扫描速度500-800mm/s、脉冲频率20-30kHz,可将热影响区控制在 50μm 内,切割边缘粗糙度 Ra<1.2μm,无烧蚀发黑现象;若采用飞秒激光(800nm),热影响区可进一步缩小至 10μm 以下,边缘光滑度提升 30%。
应用价值:明确了明胶类软质生物材料的激光参数窗口,为医用止血布、支架布的激光加工提供了直接实验数据。
研究对象:光敏改性明胶复合材料
核心结论:通过添加甘油作为增塑剂、亚甲基蓝作为光敏剂,可使明胶对355nm 紫外激光的吸收率提升至 85% 以上,切割时采用低功率(5W)+ 高扫描速度(1000mm/s) 的组合,能避免材料碳化发黑,同时实现复杂三维结构的精准切割,边缘无毛刺、无熔边。
创新点:提出了明胶材料的激光加工改性方案,解决了纯明胶对激光吸收效率低、易烧蚀的问题。
研究对象:PLGA、PGTMC 等可降解高分子材料
核心结论:皮秒 / 飞秒超快激光是加工 PLGA、PGTMC 的最优选择,其 “冷加工” 特性可完全避免热影响导致的烧蚀、发黑和毛边;针对 0.1-0.5mm 厚的 PLGA 薄膜,采用皮秒激光(532nm),功率 15W、扫描速度 1200mm/s、焦点位置控制在材料表面下 0.05mm,切割边缘平整光滑,无需后处理即可满足医用器械的表面要求。
工业应用:该技术已在可降解血管支架、手术止血布的激光切割中实现产业化应用,良品率达 99.2%。