哈工大冷勁松教授團(tuán)隊(duì)《Adv.Sci.》：直寫(xiě)4D打印技術(shù)研究進(jìn)展

|來(lái)源：高分子科學(xué)前沿

近日,，哈爾濱工業(yè)大學(xué)冷勁松教授團(tuán)隊(duì)在材料領(lǐng)域權(quán)威期刊《Advanced Science》上發(fā)表了題為“Direct Ink Writing Based 4D Printing of Materials and Their Applications”的綜述文章,。回顧了直寫(xiě)4D打印技術(shù)的發(fā)展歷史，從材料的角度重點(diǎn)介紹了直寫(xiě)4D打印技術(shù)的研究進(jìn)展。直寫(xiě)4D打印主要有兩種技術(shù)路線：一是直接打印可變形材料,，包括形狀記憶聚合物、水凝膠及液晶彈性體等材料,。二是在直寫(xiě)打印過(guò)程中預(yù)置應(yīng)力分布,、材料分布，實(shí)現(xiàn)打印結(jié)構(gòu)在特定激勵(lì)下釋放應(yīng)力,，完成主動(dòng)變形行為,。文章概述了基于不同類型材料、不同打印策略,、不同驅(qū)動(dòng)方法的直寫(xiě)4D打印材料及可變形結(jié)構(gòu),，并詳細(xì)討論了直寫(xiě)4D打印結(jié)構(gòu)的多功能性，及其在電子,、生物醫(yī)學(xué)與軟體機(jī)器人等領(lǐng)域上的潛在應(yīng)用,。

直寫(xiě)4D打印技術(shù)用于不同種類材料的打印，實(shí)現(xiàn)直寫(xiě)4D打印結(jié)構(gòu)在不同外界刺激下的形狀與功能的轉(zhuǎn)變,，應(yīng)用于電子,、生物醫(yī)學(xué)與軟體機(jī)器人等領(lǐng)域

綜述對(duì)直寫(xiě)4D打印技術(shù)進(jìn)行展望，未來(lái)將在可變形材料的研發(fā),，4D打印結(jié)構(gòu)多功能性的拓展,，以及直寫(xiě)打印裝置的改進(jìn)等方面進(jìn)行深入探索。此外,，在多材料打印過(guò)程中通過(guò)在特定位置,，設(shè)計(jì)不同的材料密度，預(yù)置不同的內(nèi)應(yīng)力,，將簡(jiǎn)化多功能材料直寫(xiě)4D打印的制備過(guò)程,，豐富4D打印結(jié)構(gòu)的變形模式。建立精確預(yù)測(cè)打印結(jié)構(gòu)變化的數(shù)學(xué)模型,，將對(duì)直寫(xiě)4D打印結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的形狀變化提供理論指導(dǎo),。隨著直寫(xiě)4D打印技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能材料的結(jié)構(gòu)/功能豐富,，結(jié)合設(shè)計(jì)/模擬方法,，將滿足包括軟體機(jī)器人、智能器件,、生物醫(yī)用,、電子等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用需求。

該綜述近期發(fā)表在《Advanced Science》上,，博士生萬(wàn)雪是文章的第一作者,，冷勁松教授是通訊作者。相關(guān)工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金的大力支持,。