近日，耶路撒冷希伯來大學研究人員將4D打印引入了柔性電子領(lǐng)域。研究人員用一臺PLA3D打印機就實現(xiàn)了對形狀記憶聚合物的打印。在此之前，科學家們進行4D打印要么使用低級的擠出式打印機，要么使用高端的多材料噴墨3D打印機。而Casali中心的研究人員使用的則是一臺Asiga Pico Plus39 DLP光固化3D打印機，就能夠以比我們通常使用的3D打印機更高的分辨率打印SMPs。

4D打印可能通過SLA3D打印技術(shù)實現(xiàn)

 

　　“此外，”該項目的研究人員Michael Layani說：“在此之前，4D打印的結(jié)構(gòu)主要是基于其敏感的部位的，也就是說其整個結(jié)構(gòu)只有一小塊具有反應(yīng)性，因此其形狀記憶行為是有限的，只能沿著特定的執(zhí)行路線進行，而我們的結(jié)構(gòu)則是完全自由的，可以對其形狀記憶路線進行編程。”

 

　　在最近提交給《Advanced Materials》的一篇名為《用形狀記憶聚合物3D打印柔性電子器件(3D Printing of Shape Memory Polymers for Flexible Electronic Devices)》的論文中，研究人員們解釋了他們是如何將SMPs用于柔性電子領(lǐng)域的。

 

　　在這項研究中，科學家們開發(fā)出了一種工藝，該工藝能夠創(chuàng)建出具有完整運動能力的結(jié)構(gòu)，而不是只有特定的部分可以運動。他們創(chuàng)造了一個定制的加熱樹脂桶，在這個樹脂桶中Asiga 3D打印機的打印平臺是逐層降低的。通過在底部用UV光進行逐層固化，他們能夠避免氧分子的抑制作用。除此之外，研究人員還在網(wǎng)絡(luò)上下載了一些開源的STL文件，用于打印測試模型，比如一只鳥、一個埃菲爾鐵塔和一個血管支架。

4D打印可能通過SLA3D打印技術(shù)實現(xiàn)

 

　　這些3D打印出來的模型在室溫條件下是剛性、蠟樣的，然后研究人員使用熱風槍將其加熱到熔點以上，它們就變軟了并可以再塑形。于是研究人員改變了它們的形狀并將其冷卻到熔點溫度以下，使其重新固化。但是當它們再次被加熱時，記憶被觸發(fā)，模型又恢復了其原始的形狀。

 

　　研究人員們稱，在將此技術(shù)應(yīng)用于柔性電子電路時，可將SMPs集成到導電材料中以觸發(fā)其移動能力。比如一個平板的SMP電路，用導電的銀納米粒子油墨印刷，可以通過施加和撤銷電壓觸發(fā)其運動，從而導致電路的開啟和關(guān)閉。

 

　　“這樣的響應(yīng)對象可用于軟機器人、微創(chuàng)醫(yī)療設(shè)備、傳感器和可穿戴電子產(chǎn)品的制造等。”研究人員說，“3D打印技術(shù)的使用克服了熱固性樹脂難以加工的特性并可以實現(xiàn)其它技術(shù)難以實現(xiàn)的復雜的幾何形狀。”

4D打印可能通過SLA3D打印技術(shù)實現(xiàn)