中山大學(xué)《small》：實(shí)現(xiàn)多材料高精度4D打印多彩結(jié)構(gòu)色

來源：中國科學(xué)報(bào)

近日，中山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授郭雙壯團(tuán)隊(duì)制備出具有光敏活性的可打印結(jié)構(gòu)色墨水，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室自建的高精度多材料直寫打印系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)了多彩結(jié)構(gòu)色的溶劑揮發(fā)墨水直寫打印。相關(guān)成果發(fā)表于Small。

“新打印策略能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對打印分辨率的精準(zhǔn)控制與復(fù)雜圖案的高精度打印，并能夠靈活地與多種可打印功能材料體系集成?！闭撐牡谝蛔髡摺⒅猩酱髮W(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2020級碩士研究生畢燃表示，該打印策略未來可在仿生機(jī)器人、信息存儲、柔性傳感和信號檢測方面得到應(yīng)用。

據(jù)悉，郭雙壯團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地將結(jié)構(gòu)色材料集成至仿生機(jī)器人的制造中，在傳統(tǒng)磁控柔性機(jī)器人表面打印結(jié)構(gòu)色涂層，制備出一系列具有仿生結(jié)構(gòu)色外觀及無束縛變形能力的多維度仿生蝴蝶，展現(xiàn)了這種結(jié)構(gòu)色材料3D打印策略在仿生機(jī)器人及其他需要先進(jìn)表面著色方式的系統(tǒng)中的應(yīng)用前景。

“基于對分辨率和顏色的良好控制，可以實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜設(shè)計(jì)圖案的高還原度打印。”郭雙壯表示，針對不同圖案的尺寸特點(diǎn)選取恰當(dāng)?shù)姆直媛?，可?shí)現(xiàn)對同一圖案的縮放式打印。此外，多材料墨水直寫3D打印系統(tǒng)對多墨水打印技術(shù)的支持使不同顏色的墨水能在一個(gè)打印過程中依次打印，實(shí)現(xiàn)彩色圖案的快速制造。

除了多色打印，多墨水打印技術(shù)還使結(jié)構(gòu)色材料與多功能材料的集成式打印成為可能。此外，打印的結(jié)構(gòu)色液晶彈性體還具有熱響應(yīng)性，加熱即可發(fā)生定向形變，呈現(xiàn)出4D打印效果。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1002/smll.202306646