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可3D打印的超韌彈性體:分級(jí)氫鍵網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)功能調(diào)控

3D打印動(dòng)態(tài)
2025
07/29
09:24
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評(píng)論
來(lái)源:EFL生物3D打印與生物制造

3D打印為復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造提供了自由形式的解決方案,但開(kāi)發(fā)同時(shí)具備機(jī)械穩(wěn)健性和自修復(fù)功能的彈性體材料仍是重大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)光固化樹(shù)脂因永久且密集的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)致機(jī)械性能和動(dòng)態(tài)功能難以兼顧,現(xiàn)有光固化彈性體拉伸強(qiáng)度多低于30 MPa。浙江大學(xué)的吳晶君研究員和方子正研究員團(tuán)隊(duì)合作,通過(guò)策略性地將分級(jí)氫鍵(;被搴桶被姿狨ィ┮牍饣钚詷(shù)脂,開(kāi)發(fā)出可3D打印的超韌彈性體,克服了機(jī)械強(qiáng)度與動(dòng)態(tài)功能間的傳統(tǒng)權(quán)衡。該彈性體展現(xiàn)出超韌性(158.5 MJ/m³),拉伸強(qiáng)度和斷裂應(yīng)變分別達(dá)49.6 MPa和1136%,且;被寤鶊F(tuán)賦予其自修復(fù)和形狀重構(gòu)能力。相關(guān)工作以“3D-Printing of Ultratough and Healable Elastomers”為題發(fā)表在《Advanced Materials》上。


研究要點(diǎn)
1、分級(jí)氫鍵彈性體設(shè)計(jì):將;被搴桶被姿狨ヒ牍饣钚詷(shù)脂,制備超韌且可自修復(fù)的3D打印彈性體。
2、材料性能表征分析:測(cè)試彈性體的拉伸強(qiáng)度、斷裂應(yīng)變等機(jī)械性能,揭示分級(jí)氫鍵增強(qiáng)機(jī)制。
3、3D打印工藝優(yōu)化:優(yōu)化DLP打印的固化動(dòng)力學(xué)和工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)彈性體的高精度成型。
4、動(dòng)態(tài)功能驗(yàn)證:驗(yàn)證彈性體的自修復(fù)能力和形狀重構(gòu)特性,分析其動(dòng)態(tài)化學(xué)行為。  
文章來(lái)源:
https://doi.org/10.1002/adma.202507908



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