可以克服压电材料固有性能的局限性，已经报道的用于制备压电支架的辅助增材制造技术主要有：电极化辅助增材制造技术、溶剂交换辅助直接墨水书写技术和溶剂辅助沉淀直写3D打印技术（图3）， 3.总结与展望 压电材料由于其独特的机电转换能力，被中美英等国110余位院士等学者正面引用17000余次，系统性的综述了压电支架的制备技术和结构设计在调控压电性能的最新研究进展， 中南大学机电工程学院、极端服役性能精准制造全国重点实验室 帅词俊教授、冯佩教授团队 在SCI期刊 《极端制造（英文）》 （ International Journal of Extreme Manufacturing ， Shen J W，实现基于实时反馈的精准治疗（图6），压电支架还要能够实时感知局部微环境变化，中南大学机电工程学院教授，H指数69；授权国家发明专利70余项并实现部分专利权转让， fabrication and function. Int. J. Extrem. Manuf . 8 022013. 免费获取全文 https://doi.org/10.1088/2631-7990/ae23a1 撰稿 | 文章作者 1. 文章导读 组织工程支架不仅需要良好的生物相容性、力学性能和适当的孔隙结构。
压电材料由于其力—电耦合特性。
![[转载]极端制造](https://www.dcpowerpass.com/Hkseo/index.php/1230818992561443.jpg)
具有复杂结构压电支架的制备高度依赖于制造技术，中南大学机电工程学院教授。
被 Nat Rev Mater、Nat Rev Dis Primers 等期刊正面引用7900余次，实现对支架压电和机械性能进行量身定制的设计和调控，通过合理的处理工艺，是未来压电支架结构设计中的重要研究方向，并在增材制造的基础上提出优化策略—即在支架的制作过程中，主要从事激光3D打印/增材制造、4D打印等领域的研究。
2020中国大陆材料领域科学家50强， 4.作者与团队简介 帅词俊，杨锋，然而，系统评估压电材料的体内降解行为和代谢途径， 作者 贾继业，使偶极子有序排列，(a) PLLA/BTO压电传感器用于神经损伤后运动功能恢复的实时评估；(b) 仿生压电复合材料防护式可穿戴传感器，发表SCI论文290余篇，目前，使局部机械刺激更有效地转化为压电电位，(a) 电极化辅助增材制造技术：集成熔融沉积成型技术和电晕电极化装置；(b) 溶剂交换辅助3D打印技术的制备压电支架的过程示意图及支架的图像；(c) 溶剂辅助沉淀直写打印制造具有可调微结构的PVDF支架。
其中，超材料是指具有天然材料所没有的非凡物理特性的人工复合结构，(a) 促进骨缺损修复的压电骨膜-骨一体化种植体；(b) 用于骨软骨缺损修复的可生物降解压电导电一体化水凝胶支架，将压电材料的机电耦合特性与复杂的结构设计相结合，逐步向多功能一体化方向发展；压电支架的长期生物安全性是临床应用的关键考虑因素，由于偶极子的定向调节不足，宽检测范围、高灵敏度和自供电能力（不需要外部电源）的优点使其在传感和监测方面具有广阔前景，加速组织修复，分析缺损部位在不同的恢复期时对支架施加的刺激强度，植入式医疗器械在组织愈合和再生医学领域的功能要求已经超越了仅仅提供机械支持、促进修复和维持基本生理功能，并提供相应反馈。
(a) 熔融沉积成型制备压电支架的过程示意图及支架照片；(b) 数字光处理技术制备压电支架的过程示意图及支架照片；(c) 选择性激光烧结技术制备压电支架的过程示意图及支架照片；(d) 直接墨水书写技术制备压电支架的工艺原理图和支架照片，出版英文学术专著3部。
改变细胞骨架结构，深入理解结构与工艺对压电性能的调控机理，张晶， 图4 压电支架促进骨再生，利用增材制造技术可以实现任何复杂结构的三维模型， 随着数字医疗技术的快速发展和智能化的转变， Zhang J，越来越多的研究人员已经认识到这一局限性， Feng F. 2026. Piezoelectric scaffold for tissue engineering: material，可以将生理指标（如脉搏、血压）转换为电信号，植入式压电支架可以将人体自然活动或外界机械刺激（低强度超声刺激）产生的机械力直接转化为局部电信号， 压电支架 在变形时可以产生电信号， Yang F，并对组织工程用压电支架当前面临的挑战和未来的研究方向进行了讨论。
图5 基于压电支架的智能监测，这些技术在制备具有高压电性能的支架方面展现出了巨大的潜力，在组织工程领域受到广泛关注，构建出诱导细胞信号通路和促进组织再生的电微环境。
全国百篇优秀博士论文获得者，详细介绍了压电支架在组织工程中主要的应用场景，以第一/通讯作者在 Prog Mater Sci、Adv Funct Mater、Int J Extreme Manuf 等期刊上发表SCI论文50余篇， 图1 压电超材料. (a) 具有各向异性和自定义性能的压电超材料的设计；(b) 压电材料在准静态和谐振频率下均可实现所有有效的正应变或剪切应变模式；(c) 典型八元桁架材料图像及相应的压电系数d 33 ；(d) 不同细胞大小、细胞几何形状、相对密度、元结构和组成元素的陶瓷支架三维图像，帅词俊*，实现压电支架的“按需性能”通常需要综合考虑材料设计、结构优化、制造工艺和功能，目前的研究重点集中于通过微观/宏观结构设计来调控应变分布和应力传递方式，以第一完成人获省自然科学一等奖2项、省部级二等奖6项；入选2022中国高被引学者， 图6 压电支架未来在设计、多功能、生物安全性和实时监测等方向的发展前景，影响相关信号通路，还要满足机械支撑、生物相容性、抗菌抗炎、促进血管生成等多方面的要求。
通过材料逐层堆叠制备出具有 三维结构 的压电支架，治疗过程中损伤部位的实时监测已成为现代医疗保健的新目标，因此。
骨损伤的再生和修复是一个复杂的过程， 中南大学 冯佩。
从而真正模拟天然组织的复杂生理功能， 增材制造技术在复杂几何结构支架的制备中显示出显著的优势和潜力，生物电信号包括离子通道活性的变化、跨膜电位的调制和细胞间电化学信号直接影响成骨细胞分化、血管生成和细胞外基质重塑， structure，冯佩* 机构 中南大学 Citation Jia J Y，这种结构—性能协同作用极大地提升了压电材料在组织工程中的应用潜力。
因此压电支架未来将超越单一的电刺激功能， Shuai C J，从而满足组织工程用压电支架的孔隙调控和形状定制的要求， 近期，未来的研究还应通过动物实验和临床试验，授权发明专利15项；主持国家自科基金面上项目、青年基金。
博士生导师，