【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】4D打印技術(shù)是將3D打印技術(shù)與智能材料結(jié)構(gòu)結(jié)合起來發(fā)展出的新技術(shù)，智能材料結(jié)構(gòu)在3D打印基礎(chǔ)上受外界環(huán)境激勵下隨著時間實現(xiàn)自身的結(jié)構(gòu)變化，從而使三維物體增加了一個時間維度。4D打印技術(shù)可改變傳統(tǒng)的“機械傳動+電機驅(qū)動”的模式，使物體在地下管道、航天器、人體器官等難以接觸到的地方進行自我組裝，2016年被列為未來顛覆世界的技術(shù)之一，在航空航天、電氣自動化、機器人、紡織材料、組織工程、醫(yī)療器械、藥物輸送載體等領(lǐng)域有很多的應(yīng)用前景。
 

　　近，中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所、中科院功能納米結(jié)構(gòu)設(shè)計與組裝重點實驗室吳立新團隊在科技部國家重點研發(fā)計劃重點專項和海西院“一三五”重點培育項目的支持下，報道具有形狀可重構(gòu)性的4D打印形狀記憶聚合物，設(shè)計合成了一種帶有醛基的新型甲基丙烯酸酯單體(4-甲酰基苯甲酸2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯，MEFB)和超支化硅氧烷交聯(lián)劑(HPASi)，構(gòu)建出具有動態(tài)亞胺鍵的(甲基)丙烯酸酯體系(IEMSis)，用以實現(xiàn)4D打印。 HPASi的柔性鏈結(jié)構(gòu)顯著提高了IEMSis的韌性，約為添加前的33-97倍。 HPASi的交聯(lián)作用也賦予IEMSis良好的形狀記憶性能，它們的形狀固定率和形狀恢復(fù)率分別為97.5-97.6%和91.4-93.7%。同時，在沒有催化劑和相對溫和的條件下，IEMSis可以通過亞胺鍵的動態(tài)交換實現(xiàn)應(yīng)力松弛，使得4D打印的形狀在特定條件下還可以重構(gòu)，因而可望擴展4D打印技術(shù)的應(yīng)用范圍。相關(guān)研究成果發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces(2019, DOI：10.1021/acsami.9b14145.)。博士后繆佳濤為該論文的作者。該研究采用林文雄團隊研發(fā)的設(shè)備，成果已在海西院參股公司國銳中科應(yīng)用。
 

　　此前，該團隊在作為4D打印基礎(chǔ)的3D打印樹脂研究方面取得了一系列重要進展。納米粒子增強熱塑性3D打印樹脂成果發(fā)表在Materials & Design(2016, 102, 276-283)，已被引用193次，被愛思唯爾出版集團列為該雜志Most Cited Articles；納米粒子增強光固化3D打印樹脂成果發(fā)表在Composites Part A(2019, 117, 276-286)和Composites Part A(2016, 88, 234-242)；稀土磁性3D打印樹脂成果發(fā)表在Journal of Alloys and Compounds(2017, 715, 146-153)；可發(fā)泡3D打印樹脂成果發(fā)表在Advanced Engineering Materials(2018, 20, 1800215)和Materials & Design(2016, 105, 152-159)；以及與許瑩團隊合作研究的雙固化3D打印樹脂體系發(fā)表在Journal of Materials Science(2019, 54, 5865-5876)，受到了國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注。