皇家墨尔本理工大学与悉尼大学联合团队开发出一种具有机械强度与电子活性的3D打印金刚石-钛复合材料，有望彻底改变体内医疗植入体的供能与监测方式。该研究发表于《先进功能材料》，首次实现通过人体自然流动产生能量或无线接收电能，减少植入体对传统电池的依赖。

材料创新：从结构支撑到功能平台
课题组负责人RMIT副教授Kate Fox博士指出，团队采用高功率激光融合30:70比例的金刚石-钛混合物，创造出兼具钛金属韧性金刚石电化学特性的复合材料。资深研究员Arman Ahnood博士强调："金刚石将钛从被动结构材料转化为多功能平台，在保持生物相容性的同时，可实现能量收集、流体传感与无线供能。"

技术传承：金刚石涂层提升生物相容性
此次突破建立在RMIT前期研究基础上——2018年Fox团队曾证实纳米金刚石涂层可显著增强3D打印钛植入体性能：

• 促进哺乳动物细胞有效附着

• 支持骨矿物质沉积

• 抑制细菌生长
  通过化学气相沉积在选择性激光熔融成形的中空钛立方体上镀覆金刚石层，该技术为颅面植入体、骨螺钉等患者定制化器械提供新方案。

工艺突破：激光沉积实现体相复合
新研究采用通快TruLaser Cell 7020系统通过激光金属沉积技术，将金刚石颗粒直接嵌入钛基体形成体相复合材料。分析显示：

• 轨道宽度约50%区域无孔隙缺陷

• 表面富含氧化钛并呈现类金刚石键合结构

• 检测到部分石墨化现象（长期电子性能待研究）

功能验证：流体供能与无线传输双突破
在模拟生物环境中：

• 5 mL/s生理盐水流（相当于冠状动脉血流）通过摩擦起电效应产生可测量电荷

• 实现无线信号检测，证明体液可为超低功耗植入体供能

• 金刚石-钛电极通过电容耦合在5毫米组织层间传输能量，成功点亮LED灯

• 打印线圈在825 MHz频率下品质因数达118，1.14 GHz驱动时组织温升仅3°C（提示热疗或靶向给药潜力）

应用前景：结构功能一体化植入新时代
该材料首次将结构支撑、传感监测与无线通信功能集成于单件3D打印定制化构件中。尽管目前输出功率有限，且需长期组织整合验证，但此项技术有望：

• 避免手术更换电池

• 延长植入体寿命

• 实现机械支撑与生理响应双功能