光聚乳酸复合材料,包含基于木质素的碳量子点,用于可持续的4D打印应用

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造

背景情况:

• 4D打印材料将刺激响应特性与增材制造相结合.
• 光材料为先进的应用提供独特的光学性能.
• 开发具有成本效益和高性能光4D打印材料仍然是一个挑战.

研究的目的:

• 为4D打印应用开发一种新的,低成本的光复合纤维.
• 增强聚乳酸 (PLA) 的机械性能,特别是性.
• 为了将稳定的光纳入PLA矩阵,用于多功能材料设计.

主要方法:

• 使用绿色素衍生的碳量子点 (CQD) 作为光元件.
• 嵌入可再生聚乙烯碳酸 (PPCU) 聚氨 (PPCU) 用于材料硬化.
• 使用简单的融挤出方法开发了复合纤维.

主要成果:

• 实现了一种具有维持强度 (32 MPa) 和破裂时延伸度增加8倍的PLA复合纤维.
• 证明了出色的形状固定 (∼99%) 和形状恢复 (∼92%) 比例与快速恢复速度.
• PPCU成功地防止了光灭,在紫外线下使亮绿色光成为可能;材料表现出适合3D打印的剪切稀释行为.

结论:

• 通过一种具有成本效益的方法,成功制造出一种强大,坚固和光的PLA复合纤维.
• 开发的材料具有出色的形状记忆性能和可用于3D打印的可加工性.
• 这项工作提出了一种多功能和方便的方法,用于创建具有增强应用潜力的多功能PLA材料.