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可3D打印的超韌彈性體:分級氫鍵網(wǎng)絡的設計與動態(tài)功能調(diào)控

3D打印動態(tài)
2025
07/14
15:51
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來源:EFL生物3D打印與生物制造

3D打印為復雜結構制造提供了自由形式的解決方案,但開發(fā)同時具備機械穩(wěn)健性和自修復功能的彈性體材料仍是重大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)光固化樹脂因永久且密集的交聯(lián)網(wǎng)絡,導致機械性能和動態(tài)功能難以兼顧,現(xiàn)有光固化彈性體拉伸強度多低于30 MPa。浙江大學的吳晶君研究員和方子正研究員團隊合作,通過策略性地將分級氫鍵(;被搴桶被姿狨ィ┮牍饣钚詷渲,開發(fā)出可3D打印的超韌彈性體,克服了機械強度與動態(tài)功能間的傳統(tǒng)權衡。該彈性體展現(xiàn)出超韌性(158.5 MJ/m³),拉伸強度和斷裂應變分別達49.6 MPa和1136%,且酰基氨基脲基團賦予其自修復和形狀重構能力。相關工作以“3D-Printing of Ultratough and Healable Elastomers”為題發(fā)表在《Advanced Materials》上。


研究要點
1、分級氫鍵彈性體設計:將;被搴桶被姿狨ヒ牍饣钚詷渲苽涑g且可自修復的3D打印彈性體。
2、材料性能表征分析:測試彈性體的拉伸強度、斷裂應變等機械性能,揭示分級氫鍵增強機制。
3、3D打印工藝優(yōu)化:優(yōu)化DLP打印的固化動力學和工藝參數(shù),實現(xiàn)彈性體的高精度成型。
4、動態(tài)功能驗證:驗證彈性體的自修復能力和形狀重構特性,分析其動態(tài)化學行為。
文章來源:
https://doi.org/10.1002/adma.202507908




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