颜色和光可切换2D和3D打印混合材料的混合材料.
Matthias Steurer1,2,3, Xingyu Wu1,2,3, Agnes C Morrissey3
1Institute of Nanotechnology (INT), Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Kaiserstraße 12, 76131 Karlsruhe, Germany. xingyu.wu@kit.edu.
Materials horizons
|July 28, 2025
概括
我们开发了一种新的3D打印墨水,使用无机有机混合纳米粒子 (IOH-NP) 来创建可切换的颜色和光3D对象. 这种进步克服了纳米粒子聚合和降解问题,使功能光学设备成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 纳米粒子 (NP) 聚合在光纤中会导致光散射,阻碍3D打印.
- 在打印过程中NP降解导致光学性能损失和功能差.
- 现有的方法很难将稳定,功能性的NP纳入3D打印结构中.
研究的目的:
- 开发一种稳定的油墨系统,用于光驱动的3D打印可切换色彩和光的物体.
- 为了克服NP聚合和降解在3D打印树脂中的挑战.
- 允许制造具有可调节光学特性的多材料3D对象.
主要方法:
- 用静电稳定无机有机混合纳米粒子 (IOH-NPs),一个交联单体和一个光启动器构建一个墨水系统.
- 用IOH-NP装载软物质网络的光驱动3D打印.
- 使用成像,光谱和光谱技术进行表征.
- 用可切换和不可切换元件进行多材料印刷的演示.
主要成果:
- 成功地将IOH-NP纳入3D打印软物质网络,而无需聚合或降解.
- 实现了快速,可重复,pH值依赖的颜色和光在广泛的pH值范围内切换.
- 由多种材料制造的3D对象,结合可切换和不可切换的组件.
结论:
- 开发的IOH-NP墨水系统能够对功能光学材料进行强大的3D打印.
- 印刷物体具有可调节的光学特性,具有可重复的切换行为.
- 这项技术对传感器和光学设备的先进应用具有重大前景.
