新3D打印動態(tài)材料可對光作出反應

來源：3D打印商情

據(jù)了解，一個跨機構(gòu)研究小組已經(jīng)開發(fā)出了他們所希望的一種新的合成材料，該新材料的聚合物特性以新穎的方式動態(tài)響應光明和黑暗，具有與自然界中所發(fā)現(xiàn)的類似動態(tài)特性，可用于各類應用，包括3D打印及其他類型的制造和回收。來自澳大利亞昆士蘭科技大學（QUT）以及比利時根特大學（UGent）和德國卡爾斯魯厄理工學院（KIT）的團隊創(chuàng)造了該合成材料，這種材料對環(huán)境刺激具有可逆的聚合物特性——在這種情況下，綠色LED燈然后黑暗。

這類具有動態(tài)特性的新型合成材料

這些特性隨著光照和黑暗條件的變化而變化

雖然對光有反應的材料早已被發(fā)明出來，但該團體表示，他們研發(fā)的材料與眾不同的是，光被用來作為穩(wěn)定化學鍵而不是破壞化學鍵的觸發(fā)因素。出于這個原因，該團隊為這種新材料起了一個新名字——光穩(wěn)定動態(tài)材料（LSDM）。

“我們希望將LSDM作為一種全新的材料引入3D打印行業(yè)。”在QUT完成研究的同時從事這項研究的Hannes Houck在一份新聞聲明中表示。

1正�；瘜W的對立面
具體而言，研究人員使用萘（一種已知用于蛾驅(qū)蟲劑的化學物質(zhì)）和偶合分子三唑二酮（TADs）來制造這種物質(zhì)。研究人員發(fā)表在《美國化學學會期刊》上的論文表示，材料與刺激之間的相互作用與化學中通常發(fā)生的相反，這使得它們在材料科學方面的工作相當獨特�！巴ǔＧ闆r下，你使用不同波長的光或額外的熱量或刺激性化學物質(zhì)來破壞形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物分子鏈�！毖芯咳藛T寫道。

2獨特反應
然而，在這種情況下，團隊使用綠色LED燈來穩(wěn)定網(wǎng)格，用“溫和”的觸發(fā)器來打破網(wǎng)格，使其崩潰，然后流走，即所謂的“黑暗”。研究人員寫道：“重新開啟燈光，材料重新硬化并保持其強度和穩(wěn)定性�！�

“這就是所謂的失衡化學系統(tǒng)，”研究人員在論文中解釋說， “綠光的恒定能量使化學系統(tǒng)保持這種結(jié)合形式，將其推出平衡狀態(tài)。把光帶走，系統(tǒng)就會回到放松、最低能量狀態(tài)�！毖芯咳藛T表示，他們可以通過輕觸開關(guān)重復材料從硬到柔韌的轉(zhuǎn)換，并調(diào)暗光線以調(diào)節(jié)材料的機械性能。

3使用光穩(wěn)定的支撐物
研究人員說，該材料的應用包括作為3D打印墨水，用于打印臨時的、易于移除的支撐支架，這將有助于打印目前受到典型逐層制造工藝限制的自由懸掛結(jié)構(gòu)。

“你3D打印像橋梁這樣的東西需要支撐時，在設(shè)計打印過程中用別的材料作為支撐，當你不再需要它時需要后處理將其移除。”QUT大分子化學家和Christopher Barner教授Kowollik說，“如果你使用光穩(wěn)定的動態(tài)墨水作為支架，您可以在光線下進行3D打印，然后關(guān)閉燈光，讓腳手架墨水流走。LSDM的另一個潛在用途可能是作為細胞生物學研究工具，生物學家將其用作細胞表面支撐物，它們可以通過光調(diào)制改變而不損害細胞。