近日，香港城市大学吕坚院士与哈尔滨工业大学孟松鹤教授合作，创新性地提出了一种通过直写4D打印陶瓷前驱体来制备复杂结构陶瓷的新策略。相关成果以标题为《Lightweight and geometrically complex ceramics derived from 4D printed shape memory precursor with reconfigurability and programmability for sensing and actuation applications》发表于Chemical Engineering Journal。

  陶瓷作为一类拥有悠久历史的材料，由于其良好的机械性能、稳定的物理和化学性质长期以来服役于生产生活中。但是，由于陶瓷自身的脆性以及难加工性等局限，精密陶瓷虽然需求迫切却始终存在制备难题。增材制造的出现使得将3D打印可定制化无模制造的优点与陶瓷本身的优势结合，获得了人们越来越多的关注。由陶瓷前驱体裂解而成的前驱体转化陶瓷（Polymer-derived Ceramic, PDCs）由于其具有易加工性、分子层面的灵活设计性和相对较低的烧结温度等优点，成为了陶瓷增材制造的热门材料。然而，陶瓷前驱体及其衍生陶瓷的研究目前还不够充分，功能远未被充分开发，限制了3D打印陶瓷的发展和应用。

图1. 从可重赋形和编程的陶瓷前驱体制造复杂结构陶瓷示意图.

  原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894722061356

作者简介

  吕坚院士现任香港城市大学机械工程系讲座教授，先进结构材料研究中心（CASM）主任，国家贵金属材料工程技术研究中心香港分中心 (NPMM)主任，香港工程科学院院士，法国国家技术科学院院士。2006 年及 2017 年曾两次获得由法国总统亲自任命的“法国政府颁授法国国家荣誉骑士勋章”及“法国国家荣誉军团骑士勋章”，2018 年获得“中国工程界最高奖”第十二届光华工程科技奖。吕坚教授的研究方向涉及先进纳米结构材料的制备和力学性能，实验力学，材料表面工程和仿真模拟，生物与仿生材料力学，航空航天材料与结构预应力工程，3D 打印先进材料与产品集成设计等。

  吕坚院士主页：https://www.cityu.edu.hk/mne/people/academic-staff/prof-lu-jian

  孟松鹤，男，汉族。教授、博士生导师，长江学者特聘教授。曾任哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所所长、哈尔滨工业大学航天学院院长，特种环境复合材料技术国家级重点实验室副主任。主持或承担4项国家安全重大基础研究课题、2项国家自然科学基金重点项目以及国家863、国家自然科学基金、国防预研等20余项课题，获国家科技进步二等奖1项、国家技术发明二等奖2项，省部级科技奖励5项，发表重要学术论文60余篇。

  孟松鹤教授主页：http://homepage.hit.edu.cn/mengsh