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光固化、热变色形状记忆聚合物助力可变色4D打印

发布时间:2022-10-13      点击次数:194

3D打印结构在特定的环境和激励下,其特性及功能随着时间的改变而发生变化,被称之为4D打印技术。形状记忆聚合物作为实现4D打印的关键性材料之一,可在一定条件下变形固定后,通过热、光、电、磁等外部条件的刺激,主动恢复其初始形状。近年来,形状记忆聚合物的4D打印在软体机器人、生物医疗、航空航天、柔性电子等领域的广泛应用,受到了国内外学者的广泛研究和关注。


近日,湖南大学王兆龙、段辉高教授与南方科技大学葛锜教授合作,基于摩方精密(BMF)超高精度光固化3D打印机nanoArchS140开发了一种能够同时实现变形变色的形状记忆聚合物体系,设计制造了精度高达20μm的特征结构,该材料体系用于二维码和多级防伪图案的高精度制造,实现了多重加密和特定温度区间的信息显示,并有望用于数据加密、智能防伪等领域。这项工作为构建功能化的4D打印提供了新的材料体系,还激发了数据加密和防伪的新方法,有利于拓宽4D打印技术的应用范围。相关成果以“Color-Changeable Four-Dimensional Printing Enabled with Ultraviolet-Curable and Thermochromic Shape Memory Polymers"为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces期刊上。



原文链接:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c02656


该工作得到了国家自然科学基金、湖南省优秀青年基金、广东省重点研发计划,长沙市科技局等资金支持。


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面投影微立体光刻技术(摩方精密,nanoArchS140)原理和材料设计



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基于面投影微立体光刻技术制造高精度(20μm)和复杂3D结构,3D打印结构具有快速颜色响应和变色循环稳定性



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基于面投影微立体光刻技术制造的3D结构的形状记忆行为,具有优异的变形变色能力


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基于面投影微立体光刻技术加工QR码和多级防伪图案,在室温下隐藏可见信息,并通过加、解密、再加密等步骤和形状颜色恢复过程实现信息的可视化,实现多重加密和特定温度区间的信息显示。