罗切斯特理工学院的研究人员开发出一种自修复材料,旨在提高3D打印产品的耐用性。该校工程技术学院副教授克里斯托弗·刘易斯领导的研究团队研发出一种刺激响应型光聚合物溶液,这种溶液在受损时可以自我修复。

罗切斯特理工学院工程技术学院的研究员克里斯托弗·刘易斯开发了一种自修复材料解决方案,用于改进3D打印技术。(图片来源:Peter Schuck/RIT)
研究团队将热塑性材料与紫外光固化树脂相结合,制造出强度更高的3D打印材料。这种方法解决了3D打印中一个常见的难题:由于许多打印材料本身的脆性,物体会随着时间的推移而开裂,尤其是在承重应用中。
“当我们骨折或割伤时,我们理所当然地认为骨骼或皮肤具有自我修复机制,至少在一定程度上可以再生,”刘易斯说。“但我们也了解到,合成材料或人造物体并不具备这种能力。而我们对自愈合材料的研究,正是对未来如何开发能够模拟天然材料特性的系统的一种展望。”
这项研究利用了一种名为聚合诱导相分离(PIPS)的工艺,该工艺使热固性材料和热塑性材料在固化过程中分离。这使得光线能够穿过体系,同时赋予其自修复性能。Lewis获得了美国国防部的资助,并与罗切斯特理工学院(RIT)的AMPrint中心合作测试了这些材料。
该团队已在包括《ACS应用聚合物材料》和《聚合物》在内的多家期刊上发表了他们的研究成果。研究人员认为,这项技术有望惠及需要高精度设备的行业,例如航空航天、汽车和生物医学等对材料强度可靠性要求极高的领域。
来源:rit.edu
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