《3D列印具有多級孔結構的水凝膠》是依託浙江大學，由吳晶軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：3D列印具有多級孔結構的水凝膠
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：吳晶軍
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多孔水凝膠在污水處理、色譜分離、組織工程支架等領域都有廣泛套用。傳統製備方法得到的多孔水凝膠難以同時具備多個空間尺度的孔結構。本申請擬建立3D列印水凝膠多級孔結構的新方法。製備一種由微凝膠經主客體包合作用而交聯、粘接而成的水凝膠體系，該水凝膠具備一個微凝膠堆疊而成的本徵微孔結構。由於主客體包合作用的動態可逆特性，該水凝膠又能通過擠出-凝膠化式的3D列印技術得到大孔結構及巨觀形貌。此方法中各個尺度的孔結構由不同機理形成，能夠獨立、精確地控制。本申請將系統研究微米尺度的主客體包合作用形成的微凝膠界面獨特的流變特性這一科學問題，以期指導水凝膠體系的化學設計，並為3D列印過程提供指導。
結題摘要
具有三維幾何形狀與可調的形變行為的形狀記憶聚合物在智慧型設備製造中具有廣泛的套用前景。傳統的製備方法很難同時實現這兩個特點。4D列印技術可以製造具有三維複雜形狀且形狀可變得形狀記憶聚合物，但是由於列印技術本身的限制，調節形狀記憶性能具有較大的挑戰性。在本工作中，我們報導了一種材料和工藝概念，它允許形狀記憶聚合物的數字光控制造，在30秒的列印時間內，可以精確控制幾何形狀與形狀記憶性能。數位化光控可以區域化調節材料性能，比如相轉變溫度，橡膠態模量和最大伸長率（可高達250％）。因此，該方法使用相同的印刷前體在一次列印過程中製造多重形狀記憶聚合物。我們證明了這種獨特的屬性有利於構建不尋常的變形三維納米光子和電子器件。此方法的簡單性和多功能性有助於其未來擴展到具有高級功能的各種幾何複雜的設備中。
