近日，麻省理工和新加坡科技设计大学在3D打印自愈合塑料方面取得的新的进展。他们开创的3D打印热响应性聚合物材料，能够记得原来的形状，即使被暴露在极端温度下或者被弯曲成各种形状，只要把对象放回他们的相应的温度下，立即会在几秒钟内复原。

这是一个巨大的创新，极大的拓宽了3D打印的适用范围。这一突破性的创新被发表在Nature杂志上，题目为 《Multimaterial 4D Printing with Tailorable Shape Memory Polymers》(4D打印多材料形状记忆聚合物)。

他们解释说，这些4D打印方法可以应用于不同尺寸的打印。4D打印在微米量级得以实现，而且也可以应用于更大的对象打印，包括生物医学设备、航空航天结构件、太阳能电池等。

除了温度的刺激，科学家们还在其他环境刺激(如热、光、电)的不同情况进行了研究，为生物医学、机器人和可穿戴式应用打开了更多可能性。记忆是一种特别有用的特性，因为它允许物体在不同的柔软程度、弹性状态下进行切换。在这种特殊的情况下，即使室温也可以“冻结”这些材料，使之呈现出不同的形状，而一个稍高的温度又可以使这些材料瞬间“弹”回坚实的状态。

但通常的3D打印方式并不是制造这些材料的最理想方法，主要影响因素是微观层面上的精度。在达到极细微的打印精度情况下，这些材料可以瞬间恢复其原始形状。这就好比一朵花可以在几毫秒内释放花粉，它只能能够这样做，是因为它的驱动机制是在微米尺度上的。

研究团队所使用的3D打印技术是DLP技术，特别之处在于来自半导体行业的高分辨率镜头。为了创建理想的形状记忆材料，他们最终决定将一种长链聚合物，和另一种较硬的聚合物混合打印。固化后的混合材料可以很容易地承受拉伸和弯曲而不破裂。

研究团队打印的埃菲尔铁塔可以被拉伸到原来长度的三倍，而不断裂，并在几秒内返回它们的原始形状。但最实用的例子是软机械手，软机械手的爪子可以抓起一个小螺栓。

转载请注明：中国3D智造网 » Frontier l 麻省理工3D打印自愈合塑料