佐治亚理工学院齐航教授 AFM:降温速率调控形态 - 新型4D打印复合材料
2022-07-26 来源:高分子科技
随着多材料3D打印(4D打印)的发展,新型复合材料不断应运而生。液晶弹性体(Liquid crystal elastomer, LCE)和形状记忆聚合物(Shape memory polymer, SMP)等智能材料由于其形状和性能可以随外界刺激的变化而变化,而常被用于构建多功能复合材料。LCE可以产生快速并且可逆的形状变化,但是因其自身的柔软特性,需要维持驱动温度来保持其变形形状; SMP具有良好的机械性能,但很少能实现可逆驱动。因此,要实现快速、可逆、可调并且具有良好机械性能的形变仍然是一挑战。
图1:多材料3D打印方法与LCE-SMP双层复合材料的多形态变形原理
图2:LCE-SMP双层复合材料的可控弯曲变形
图3:多样的LCE-SMP复合材料驱动装器
图4:可调并可重构的超材料
图5:能够调节适应不同尺寸螺母的LCE-SMP复合材料扳手
研究人员最终还在文中展示了该方法的一项有趣应用——能够调节适应不同尺寸螺母的复合材料扳手。扳手的打印尺寸适配M5型号的螺母,而经过加热并快速冷却,该扳手能够拧紧M4的螺母。需要之时,该扳手还能够通过加热、室温冷却恢复到适配M5的尺寸。
原文链接: https://doi.org/10.1002/adfm.202203236
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(责任编辑:xu)
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