4D制造双向形状记忆聚合物复合材料通过电和融化电写
Chiara Pasini1, Zhander Vohr Soreño2, Dennis Schönfeld3
1Department of Mechanical and Industrial Engineering, University of Brescia, via Branze 38, Brescia, 25123, Italy.
Macromolecular rapid communications
|March 8, 2024
概括
这项研究引入了一种新的4D制造方法,用于双向形状记忆材料. 这些智能材料可以在制造后使用加热和冷却周期可逆地改变形状.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 形状记忆材料在各种应用中提供了变革潜力.
- 在制造后直接实现双向形状记忆效应 (SME) 仍然是一个挑战.
- 增材制造为复杂的材料结构提供了设计自由.
研究的目的:
- 为双向形状记忆材料开发一种新的4D制造方法.
- 将形状记忆聚合物 (SMP) 纳米纤维与融化电写弹性体结合起来,用于可逆变形.
- 通过控制材料组成和结构设计来定制双向中小企业.
主要方法:
- 使用热塑性聚氨 (TPU) 制成的高度拉伸的电形状记忆聚合物 (SMP) 纳米纤维.
- 整合SMP纳米纤维与化电写弹性体,也基于TPU,用于弹性恢复和形状指导.
- 优化电和电写参数,以实现可逆和可重复的执行.
主要成果:
- 展示了成功的智能对象的4D制造,展示了双向形状记忆效应.
- 在热循环过程中确认复合材料的可逆和可重复的变形.
- 展示了通过调整SMP含量,弹性体图案和复合材料厚度来调整双向SME的能力.
结论:
- 这种方法可以制造先进的双向形状记忆材料,具有立即后制造功能.
- 电SMP纳米纤维和融化电弹性体的组合为智能材料设计提供了一个多功能平台.
- 这种方法对创建复杂的4D打印对象具有可控,可逆的形状转换具有前景.
