新型硅膠4D打印材料：能根據(jù)溫度變化改變形狀

南極熊2017年9月15日訊/著名的美國勞倫斯利佛莫爾國家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）近日在4D打印研究方面取得了值得矚目的新進(jìn)展 — 他們研制出了一種新的硅膠復(fù)合材料，而用它3D打印出的物體不但柔軟可拉伸，還表現(xiàn)出了“形狀記憶”這種典型的4D打印行為。這就可以為制造定制化的頭盔護(hù)墊、鞋子等其它產(chǎn)品帶來新的選擇。

據(jù)南極熊了解，這種新材料是通過向硅膠墨水中加入一種空心且充氣的聚合物“微型氣球”制成的。它可以根據(jù)溫度變化被“編程”，具體來說是在較高的溫度下能被擠壓成不同的形狀，在冷卻后依然能保持這種形狀，但如果再次加熱就會(huì)變回最初的樣子。這其中的奧秘在于，“微型氣球”的聚合物外殼具有玻璃轉(zhuǎn)變溫度。在該溫度之上它是堅(jiān)硬的，在該溫度之下，它就會(huì)變軟。因此，要想讓材料恢復(fù)原始形狀，就必須讓外界溫度高于這個(gè)轉(zhuǎn)變溫度。

研究人員表示，之所以選擇了用3D打印而不是其它方式塑造這種材料，主要是因?yàn)?D打印可以讓最終制造出的結(jié)構(gòu)更輕，同時(shí)令結(jié)構(gòu)的形狀更容易被控制。另外，這種材料還可以被添加到任何以聚合物為基礎(chǔ)的材料中，意味著它具有很好的泛用性。

值得一提的是，研究人員目前已經(jīng)為這種4D打印材料申請(qǐng)了一項(xiàng)應(yīng)用專利，就是制造定制化的熱激活緩沖墊。通過調(diào)整轉(zhuǎn)變溫度，這種緩沖墊只需溫水加熱就能改變形狀，然后完美貼合身體輪廓。

南極熊已經(jīng)得到了有關(guān)這種新材料的研究論文，感興趣的熊友可點(diǎn)擊下載后面的附件。 南極熊.3D打印形狀記憶硅膠復(fù)合材料.pdf (1.87 MB, 下載次數(shù): 540)

2017-9-15 11:20 上傳

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編譯自 3ders