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用于软机器人应用的3D打印光热响应形状记忆聚合物.

Kalyan Ghosh1, Sohini Kar-Narayan1

  • 1Department of Materials Science and Metallurgy, University of Cambridge, 27 Charles Babbage Rd, Cambridge CB3 0FS, UK. kg533@cam.ac.uk.

Chemical communications (Cambridge, England)
|October 29, 2024
PubMed
概括

研究人员开发了一种可光固化的树脂,用于3D打印形状记忆聚合物. 这使得软机器人的4D打印工具能够使用光热加热在室温附近运行.

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
  • 机器人工程 机器人工程 机器人工程

背景情况:

  • 软机器人需要先进的材料来实现复杂的功能.
  • 形状记忆聚合物 (SMP) 提供独特的执行能力.
  • 目前的4D打印方法在分辨率和执行温度方面存在局限性.

研究的目的:

  • 制定一种新的可光固化树脂,用于高分辨率的SMP4D打印.
  • 为了使软机器人的定制工具的制造.
  • 为了证明4D打印的SMPs在接近环境温度时的启动.

主要方法:

  • 开发了一种适用于掩面立体石墨的可光固化树脂.
  • 使用配制的树脂3D打印定制工具.
  • 形状记忆性质和执行机制的表征.
  • 光热加热用于编程的形状恢复.

主要成果:

  • 成功制备了一种可光固化的树脂,使得精确的3D打印成为可能.
  • 制造具有形状记忆特性的复杂,定制工具.
  • 在接近环境温度 (例如,~30-40°C) 的情况下,表现形状恢复和启动.

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  • 通过光热加热有效编程执行.

    • 结论:

    • 开发的可光固化树脂适用于4D打印先进的SMP.
    • 可为软机器人应用制造定制的4D打印工具.
    • 接近环境温度的调动是可以实现的,扩大了SMP在软机器人的实用性.