哈工大冷勁松教授團隊《Adv.Sci.》：直寫4D打印技術研究進展

|來源：高分子科學前沿

近日，哈爾濱工業(yè)大學冷勁松教授團隊在材料領域權威期刊《Advanced Science》上發(fā)表了題為“Direct Ink Writing Based 4D Printing of Materials and Their Applications”的綜述文章�；仡櫫酥睂�4D打印技術的發(fā)展歷史，從材料的角度重點介紹了直寫4D打印技術的研究進展。直寫4D打印主要有兩種技術路線：一是直接打印可變形材料，包括形狀記憶聚合物、水凝膠及液晶彈性體等材料。二是在直寫打印過程中預置應力分布、材料分布，實現(xiàn)打印結構在特定激勵下釋放應力，完成主動變形行為。文章概述了基于不同類型材料、不同打印策略、不同驅(qū)動方法的直寫4D打印材料及可變形結構，并詳細討論了直寫4D打印結構的多功能性，及其在電子、生物醫(yī)學與軟體機器人等領域上的潛在應用。

直寫4D打印技術用于不同種類材料的打印，實現(xiàn)直寫4D打印結構在不同外界刺激下的形狀與功能的轉(zhuǎn)變，應用于電子、生物醫(yī)學與軟體機器人等領域

綜述對直寫4D打印技術進行展望，未來將在可變形材料的研發(fā)，4D打印結構多功能性的拓展，以及直寫打印裝置的改進等方面進行深入探索。此外，在多材料打印過程中通過在特定位置，設計不同的材料密度，預置不同的內(nèi)應力，將簡化多功能材料直寫4D打印的制備過程，豐富4D打印結構的變形模式。建立精確預測打印結構變化的數(shù)學模型，將對直寫4D打印結構實現(xiàn)更為復雜的形狀變化提供理論指導。隨著直寫4D打印技術的不斷進步，智能材料的結構/功能豐富，結合設計/模擬方法，將滿足包括軟體機器人、智能器件、生物醫(yī)用、電子等諸多領域的應用需求。

該綜述近期發(fā)表在《Advanced Science》上，博士生萬雪是文章的第一作者，冷勁松教授是通訊作者。相關工作得到國家自然科學基金的大力支持。