墨水流变性能与打印保真度之间的适配是成功实现气凝胶3D打印的关键。现行工艺普遍依赖外源性流变改性剂构建墨水可打印性，该策略虽能实现宏观结构成型，却导致气凝胶纳米多孔结构完整性受损。如何在跨尺度制造过程中维持气凝胶结构-性能本征特性，成为制约气凝胶高性能、功能化制备的关键科学难题。

  近期，同济大学物理科学与工程学院杜艾教授、周斌教授团队提出了一种流变匹配策略（图1），结合无添加气凝胶墨水设计与悬浮3D打印，成功实现了低粘度（<2.8 Pa s）、超低储能模量（~2 Pa）的间苯二酚-甲醛（RF）气凝胶墨水的3D打印。该墨水表现出类液体的特征（储能模量G′ < 损耗模量G″）和类流体的损耗因子（tan α =3）。与现有气凝胶墨水相比，可用于3D打印的RF气凝胶墨水的关键流变参数（G′）降低了20到100万倍（图2）。该策略具有以下几个优势：1）扩大了墨水流变范围，从传统“类固体”扩展至“类液体”流变特征，使其广泛适用于各种无添加的气凝胶墨水；2）消除了气凝胶3D打印对墨水设计的苛刻要求，如高粘度、高储能模量、高屈服应力等；3）提高了成型自由度，利用微凝胶的悬浮支撑作用避免了重力和毛细管坍塌。该研究成功实现了无添加气凝胶的跨尺度结构保真3D成型，不仅完整保留了气凝胶的高纯度与固有结构特性，更突破了传统工艺对复杂几何构型的限制。这种兼具本征结构-性能的气凝胶成型体系，在能源存储、柔性电子、催化反应及光能捕获等领域展现出独特优势。以太阳能蒸汽发生器为例，其3D多孔架构使蒸发速率显著提升至（1.85-2.30） kg m^-2 h^-1，光热转换效率达（111.15-138.79）%；更在多水源适应性、海水循环净化能力及抗盐析出性能等方面具备显著的优势（图3-4）。通过构建普适性策略，该研究突破了传统可打印气凝胶墨水设计及其流变窗口限制，为复杂构型气凝胶器件的功能化制造提供了新范式。

图1 不同流变性能的气凝胶墨水及其3D打印

图2 RF气凝胶墨水的流变性能及其3D打印

图3 气凝胶基太阳能蒸汽发生器设计及蒸发性能

图4 气凝胶基太阳能蒸汽发生器海水净化

  原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202423739