中科院福建物構所超高粘度光固化3D打印彈性體研究獲新進展
時間：2023-09-07 11:06 來源：中科院福建物構所 作者：admin 閱讀：次
如何采用更有效的策略提升光固化3D打印彈性體的拉伸和回彈，創制出接近甚至超越基于傳統彈性體所制器件的熱力性能是具有挑戰性的課題。其技術難點之一在于傳統光固化3D打印設備所能打印的樹脂粘度低，而高性能光固化材料往往又具有較高的粘度。
在福建省“揭榜掛帥”重大專項和閩都創新實驗室自主部署關鍵技術攻關項目的支持下，中國科學院福建物質結構研究所吳立新研究員團隊在面向3D打印彈性體應用開展研究，采用“同步成型剝離線掃描技術（Linear-based scanning vat photopolymerization，LSVP）”的創新方法，實現了粘度達到600,000 cps以上的極高粘度光敏樹脂的3D打印（圖1）。
采用以上方法獲得的3D打印樣件具有優異的力學性能，良好的各向同性，拉伸強度為11.6 MPa，斷裂伸長率達到650%，而且具有優異的成型精度。這項工作發表在《自然通訊》上（"3D printing of ultra-high viscosity resin by a linear scan-based vat photopolymerization system." Nature Communications 14, no. 1 (2023): 4303.”），論文第一作者為翁子驤高級工程師，通訊作者為吳立新研究員和翁子驤高級工程師。
基于上述研究的進展，將高性能光固化彈性體預聚物的合成、改性及活性單體的擇優遴選，與LSVP技術結合。所制備的材料具有優異的力學性能和回彈性能，其拉伸強度超過25MPa，斷裂伸長率超過1600%，優于目前已報道的商業化產品和文獻（圖2）。同時，LSVP所制光固化3D打印的樣品具有良好精度。這項工作發表在《先進材料》上，（"3d Printing of High Viscosity UV‐curable Resin for Highly Stretchable And Resilient Elastomer." Advanced Materials (2023): 2304430.”），第一作者為博士生黃鮮梅，通訊作者為翁子驤高級工程師和吳立新研究員。
論文鏈接
https://doi.org/10.1038/s41467-023-39913-4
https://doi.org/10.1002/adma.202304430
在福建省“揭榜掛帥”重大專項和閩都創新實驗室自主部署關鍵技術攻關項目的支持下，中國科學院福建物質結構研究所吳立新研究員團隊在面向3D打印彈性體應用開展研究，采用“同步成型剝離線掃描技術（Linear-based scanning vat photopolymerization，LSVP）”的創新方法，實現了粘度達到600,000 cps以上的極高粘度光敏樹脂的3D打印（圖1）。
▲ 圖1 高粘度光固化3D打印原理示意圖
采用以上方法獲得的3D打印樣件具有優異的力學性能，良好的各向同性，拉伸強度為11.6 MPa，斷裂伸長率達到650%，而且具有優異的成型精度。這項工作發表在《自然通訊》上（"3D printing of ultra-high viscosity resin by a linear scan-based vat photopolymerization system." Nature Communications 14, no. 1 (2023): 4303.”），論文第一作者為翁子驤高級工程師，通訊作者為吳立新研究員和翁子驤高級工程師。
▲ 圖2 LSVP制備光固化3D打印件的力學性能和精度展示
基于上述研究的進展，將高性能光固化彈性體預聚物的合成、改性及活性單體的擇優遴選，與LSVP技術結合。所制備的材料具有優異的力學性能和回彈性能，其拉伸強度超過25MPa，斷裂伸長率超過1600%，優于目前已報道的商業化產品和文獻（圖2）。同時，LSVP所制光固化3D打印的樣品具有良好精度。這項工作發表在《先進材料》上，（"3d Printing of High Viscosity UV‐curable Resin for Highly Stretchable And Resilient Elastomer." Advanced Materials (2023): 2304430.”），第一作者為博士生黃鮮梅，通訊作者為翁子驤高級工程師和吳立新研究員。
論文鏈接
https://doi.org/10.1038/s41467-023-39913-4
https://doi.org/10.1002/adma.202304430
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