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

來源：中國科學報

近日，中山大學材料科學與工程學院副教授郭雙壯團隊制備出具有光敏活性的可打印結(jié)構(gòu)色墨水，并結(jié)合實驗室自建的高精度多材料直寫打印系統(tǒng)，成功實現(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)實現(xiàn)對打印分辨率的精準控制與復(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。”論文第一作者、中山大學材料科學與工程學院2020級碩士研究生畢燃表示，該打印策略未來可在仿生機器人、信息存儲、柔性傳感和信號檢測方面得到應(yīng)用。

據(jù)悉，郭雙壯團隊創(chuàng)新性地將結(jié)構(gòu)色材料集成至仿生機器人的制造中，在傳統(tǒng)磁控柔性機器人表面打印結(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打印策略在仿生機器人及其他需要先進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，可以實現(xiàn)對復(fù)雜設(shè)計圖案的高還原度打印�！惫�雙壯表示，針對不同圖案的尺寸特點選取恰當?shù)姆直媛剩�可實現(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打印過程中依次打印，實現(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