中國(guó)粉體網(wǎng)訊 電子器件、柔性機(jī)器人、組織工程和生物醫(yī)學(xué)等尖端技術(shù)的快速發(fā)展需要具有精確結(jié)構(gòu)和多功能的3D智能組件。3D打印技術(shù)為復(fù)雜和定制化3D結(jié)構(gòu)的制造帶來(lái)革命性的變化，而形狀記憶聚合物（SMP）可以響應(yīng)環(huán)境刺激來(lái)改變它們的幾何形狀、性能和功能，這兩者在3D智能結(jié)構(gòu)的制造中都顯示出巨大的潛力�；跀�(shù)字光處理（DLP）的3D打印為智能材料的制備提供了新思路，但材料類別僅限于光敏樹(shù)脂。納米顆�？梢再x予材料功能，但高含量或吸收紫外線的納米材料都與DLP 3D打印不兼容。因此利用快速高精度的DLP 3D打印技術(shù)制備多功能的3D智能結(jié)構(gòu)是一個(gè)挑戰(zhàn)。
在科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金的支持下，中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所吳立新研究員團(tuán)隊(duì)合成了具有可水解的縮醛基團(tuán)的雙官能丙烯酸酯單體TBMMA，并用作4-丙烯酰嗎啉（ACMO）的交聯(lián)劑，通過(guò)DLP 3D打印來(lái)構(gòu)建熱固性犧牲模具。TBMMA的加入同時(shí)提高了樹(shù)脂的打印精度和高溫下的尺寸穩(wěn)定性。3D打印的模具可以在溫和的醋酸溶液條件下水解。自修復(fù)3D智能結(jié)構(gòu)是通過(guò)澆鑄具有動(dòng)態(tài)二硫鍵的環(huán)氧樹(shù)脂/碳納米管復(fù)合材料（EPSS/CNTs）并犧牲3D打印模具獲得的，能夠?qū)崿F(xiàn)由近紅外光觸發(fā)的3D智能復(fù)合材料的逐步定點(diǎn)形狀記憶和自修復(fù)過(guò)程。這項(xiàng)工作為采用DLP 3D打印制造具有高精度結(jié)構(gòu)和多功能性的3D智能復(fù)合材料提供了獨(dú)特的策略，這將大大擴(kuò)展3D智能結(jié)構(gòu)在尖端領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域。相關(guān)成果發(fā)表在Chemical Engineering Journal（2022, 427, 131580.）。論文的第一作者是繆佳濤博士。
圖：光固化3D打印犧牲熱固性模具用于構(gòu)建近紅外輻射誘導(dǎo)自修復(fù)3D智能結(jié)構(gòu)
近年來(lái)，該團(tuán)隊(duì)在光固化3D打印樹(shù)脂研究方面取得了一系列重要進(jìn)展。包括光固化3D打印制備柔性應(yīng)變傳感器（Advanced Functional Materials, 2021, 31, 2008729、ACS Applied Materials & Interfaces, 2020, 12, 6479？6488）；生物基高耐熱3D打印樹(shù)脂（ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2020, 8, 9415-9424）；光固化可重構(gòu)4D打印形狀記憶聚合物（ACS Applied Materials & Interfaces, 2019, 11, 40642？40651）；納米粒子改性光固化3D打印樹(shù)脂（Chemical Engineering Journal, 2020, 394, 124873、ACS Applied Materials & Interfaces, 2020, 12, 4917-4926、Composites Part A, 2019, 117, 276-286）；以及與許瑩課題組聯(lián)合研發(fā)的高強(qiáng)耐高溫氰酸酯3D打印樹(shù)脂（ACS Applied Materials & Interfaces, 2020, 12, 38682-38689）和雙固化3D打印樹(shù)脂體系（Journal of Materials Science, 2019, 54, 5865-5876）。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/星耀）
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