市場(chǎng)星報(bào)、安徽財(cái)經(jīng)網(wǎng)(xomn.cn)訊(記者 祁琳)1月27日，記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，熱固性材料在交聯(lián)后形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有非常優(yōu)異的力學(xué)性能和穩(wěn)定性。近年來，熱固性材料在軟體機(jī)器人和柔性電子等領(lǐng)域扮演著愈發(fā)重要的角色。新型軟體機(jī)器人對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)與功能性提出了更高的需求，面向其開發(fā)一種簡(jiǎn)單、普適、廉價(jià)的熱固性材料制造方法具有重要的意義。然而，熱固性材料的3D打印仍然存在諸多限制，如固化原理，材料的流變性和成型效率等。近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)工程科學(xué)學(xué)院機(jī)器人與智能裝備所張世武教授研究團(tuán)隊(duì)李木軍副教授，近代力學(xué)系王柳特任教授與南加州大學(xué)Yong Chen教授合作，提出了一種原位雙重加熱策略，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)具有多種流變性質(zhì)和功能特性的熱固性材料的墨水直寫打印。成果發(fā)表在國(guó)際期刊《Nature Communications》。
該論文提出通過鄰接層快速加熱和焦耳加熱器加熱的雙重加熱方式，使得代表性的熱固性材料Sylgard 184很快固化，從而成功實(shí)現(xiàn)了未經(jīng)改性的低粘度Sylgard 184的直接3D打印，打印結(jié)構(gòu)與模具鑄造結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能類似。通過采用不同直徑的噴頭(0.025~1mm)，該方法的尺寸可擴(kuò)展性得到了驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了120mm的最大打印高度和50μm的分辨率。作者展示了一批具有不同性質(zhì)的熱固性材料的ISDH打印，這些材料具有跨越五個(gè)數(shù)量級(jí)的動(dòng)態(tài)粘度變化，包括牛頓流體、剪切變稀流體和屈服應(yīng)力流體等。
ISDH打印還可以制造柔性電子設(shè)備。這些結(jié)果表明，ISDH打印在新興的軟體機(jī)器人、柔性電子等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用空間。
