光子晶体是由不同折射率介质周期性排列而形成的光学超材料，也被称为光学半导体。通过设计和制造光子晶体材料及相关器件来控制光子运动，并在此基础上进一步实现光子晶体材料的各种应用，是人们长久以来的梦想。

根据科技日报的报道，近日，中国科学院化学研究所绿色印刷院重点实验室研究员宋延林、副研究员吴磊等研究人员组成的研究团队利用连续数字光处理（DLP）3D打印技术，实现了具有明亮结构色的三维光子晶体结构制备，为创新结构色制备方法及扩展3D打印的应用开创了新的途径。

在此次研究中，研究团队使用了连续数字光处理3D打印技术，利用紫外线光束在光敏树脂溶液中雕刻形成3D结构。除了在打印方式上创新，研究团队还对打印所需的墨水进行了大胆革新。研究结果表明，连续数字光处理3D打印技术在个性化珠宝配饰及装饰、艺术创作等领域有着比较广阔的应用前景。

连续DLP 3D打印体积结构色的过程示意图及氢键辅助胶体颗粒墨水的组成https://www.nature.com/articles/s41467-022-34866-6….

 创新方法，让光子晶体精准“生长” 

光子晶体作为未来光子产业发展的基础性材料，其独特的三维光学控制能力使其在集成光学元件、光子晶体光纤及高密度光学数据储存等领域都有广阔的应用前景。3D打印技术近年来的成熟发展，也使其成为最好的光子晶体制备手段之一。

宋延林研究员介绍到，虽然近年来有一些将3D打印技术应用于多种图案化光子晶体制备的案例，但普通的3D打印技术因为墨水中树脂的光固化速度和纳米粒子组装速度的差异，存在结构色效果较差、打印精度较低、难以实现复杂三维结构等问题。上述方法制备的多种图案化光子晶体具有表面形貌粗糙和保真度较差等缺陷，难以被广泛应用于光学器件中。

要实现高精度、高保真的光子晶体结构3D打印，就必须要开拓出新的方法。此次研究中，研究团队使用了连续数字光处理3D打印技术。与常见的将原材料层层挤出、堆叠而成的3D打印技术不同，连续数字光处理3D打印技术基于光敏树脂材料在紫外线照射下会快速固化的特性，利用紫外线光束在光敏树脂溶液中雕刻形成3D结构。

此次研究团队所采用的连续数字光处理3D打印方法主要的打印步骤如下：首先，在透明基板上滴上墨水，将墨水上方的成型平面缓缓下降，与墨水进行接触；接下来，通过基板下方的光束将打印图案照射在墨水上；之后，受到紫外线照射的墨水会凝固成预先设计好的形状。一滴滴小小的墨水被“雕刻”为一个3D光子晶体结构，其整个产生的过程仿佛是从基板上“生长”出来。

宋延林表示，研究团队所采用的连续数字光处理3D打印技术主要在两方面上取得了重要改进。

在打印模式上，市面上的光固化连续数字光处理3D打印技术大都是层层打印，打印速度较慢。研究团队研发出的低黏附光固化界面，让液滴与基底之间的粘附力极低，打印过程没有任何“拖泥带水”，能够实现迅速连续打印成型，极大地提升了打印的速度。

在成型方式上，市面上的光固化连续数字光处理3D打印技术通常要采用液槽来盛装大量液态树脂。采用液槽来盛装大量液态树脂的方式导致在连续打印过程中，不该固化的区域因为受到照射而固化，不仅造成原材料的大量浪费，也降低了连续打印过程中的稳定性及分辨率。研究团队摒弃了液槽，而是以单墨滴为成型单元，通过控制固化过程中气、固、液三相接触线，显著减少了液体树脂在固化结构表面的残留。同时，以单墨滴为成型单元还降低了界面粘附，增加了液体内部树脂的流动，显著提高了3D打印的精度和稳定性。

 克服困难，逐个击破墨水难题 

除了创新打印方式，此次研究中，研究团队对打印所需的墨水也进行了大胆革新。“团队这次研究中最困难的环节就是打印墨水的开发。”宋延林表示。

针对上述问题，研究团队创造性地研发出了利用氢键辅助的胶体颗粒墨水，赋予了打印结构高质量的结构色与光子晶体特性。研究团队研发的墨水由三部分组成：实现三维结构构建的光固化单体和光引发剂、保证结构色的纳米颗粒、减少光散射的添加剂。

在单体的选择和引发剂合成上，考虑到环保要求，研究团队合成的墨水为水性体系。但由于目前广泛使用的引发剂大多为油溶性，少数水溶性的引发剂又与3D打印所采用的光波波长不匹配，光引发效率较低。为了能够得到较高光引发效率的水溶性引发剂，团队查阅了大量文献并进行了反复的摸索实验，最终成功合成出了水溶性的光引发剂。

除了引发剂，光固化单体的选择更加至关重要。宋延林表示，合格的光固化单体必须满足既能实现三维结构化，又不能在打印过程中引起聚合物和纳米颗粒的相分离的条件。论文第一作者张虞表示，“最终我们找到了丙烯酰胺这种适合的单体。”

选定单体后，还需确定光固化单体与纳米颗粒的比例。如果光固化单体较少，就会无法打印。反之，如果光固化单体太多，则会影响纳米颗粒的运动和分散，进而影响结构色的质量。团队经过大量实验，对多种不同的比例组合反复尝试，最终确定了最佳比例。

最后，为了减少光的散射对打印过程的影响，尽可能地提高打印结构的色彩饱和度，在添加剂的选择上，团队尝试了包括碳纳米管、碳纳米纤维以及黑色墨水等多种材料。但上述材料均存在种种缺陷，研究团队最终将经过特殊处理的炭黑作为添加剂。

 前景广阔，让结构色“五彩斑斓” 

在此次研究中，研究团队发现，视角、胶体颗粒粒径以及打印速度等因素都会影响3D结构色的呈现。当胶体颗粒粒径和打印速度不变时，随着视角增加，结构色蓝移，即从橙色转变为黄绿色，最后转变为蓝紫色。这种视角依赖的特性，使得连续数字光处理3D打印技术在个性化珠宝配饰及装饰、艺术创作等领域有着比较广阔的应用前景。

除了视角变化会影响结构色的呈现外，当打印速度固定时，控制固定胶体颗粒粒径、调节打印速度，都可以得到覆盖可见光范围的系列结构色。采用顺序切片、依次投影、分段打印的方式，还可使同一物体结构上呈现出多种结构色。

除了实现结构色制备，研究团队利用此种连续数字光处理3D打印技术制备出的多种具有光滑内外表面、低光学损耗及颜色选择性的线性光传输和非线性光传输3D结构，也验证了该方法在制造高效光学传输器件方面的独特优势。宋延林表示，未来研究团队会在光子晶体功能器件的制备方面继续进行新的探索。

知之既深，行之则远。基于全球范围内精湛的制造业专家智囊网络，3D科学谷为业界提供全球视角的增材与智能制造深度观察。有关增材制造领域的更多分析，请关注3D科学谷发布的白皮书系列。

白皮书下载 l 加入3D科学谷QQ群：106477771
网站投稿 l 发送至2509957133@qq.com
欢迎转载 l 转载请注明来源3D科学谷 l 链接到3D科学谷网站原文。

针对大尺寸多层内腔空心涡轮叶片用复杂陶瓷型芯，团队研究了基于光固化技术的陶瓷型芯增材制造方法，揭示打印缺陷的形成机制和浆料涂层厚度的影响因素，制备的型芯进行单晶浇注以验证该技术路线的应用可行性。

 试验方法

采用光敏树脂与以熔融石英粉为基础骨料的陶瓷粉混制的陶瓷浆料，通过DLP增材制造设备进行陶瓷型芯坯体制备，再经过脱脂烧结工艺获得可用于实际浇注的陶瓷型芯。熔融石英粉体采用400目和1000目的粉体进行级配。对打印过程的模型的受力分析建立下压力模型，揭示“错层”和“压溃”两种打印缺陷的形成机制；研究刮刀参数（浆料高度、刮刀间隙、铺料速度）对浆料涂层厚度的影响，得到铺料工艺参数参考。利用三维扫描仪对打印的复杂陶瓷型芯坯体进行精度检测，烧结后在实际工艺条件下进行浇注和脱芯实验。

 重要结果

打印时坯件下降过程挤压酱料瓶时受到阻力，阻力大小如公式（1）所示，受到浆料黏度、下降速度、铺料厚度、曝光截面直径和切片厚度相关。

刮刀内浆料高度低且刮刀速度为10 mm/s时，可获得最小浆料涂层厚度25 μm；随着刮刀速度和刮刀高度的增加，铺料厚度铸件增加，当刮刀高度大于300 μm时，刮刀速度不再对铺料厚度产生影响。选择合适的打印参数，打印的尺寸为高120 mm、宽80 mm的多层复杂陶瓷型芯坯体，其尺寸误差＜0.2 mm。陶瓷型芯烧结后性能如表1所示。最终利用烧结后的陶瓷型芯进行单晶浇注和脱芯验证，铸造出内腔完整且无残留的单晶空心叶片，型芯在强度、脱除性、表面粗糙度方面均可满足工艺要求。

 结论

(1) 采用陶瓷光固化增材制造技术制备出大尺寸多层复杂陶瓷型芯，并通过了包括单晶叶片浇注和脱芯在内的全流程工艺验证，证明了倒置式DLP光固化增材制造技术在制备大尺寸复杂多层陶瓷型芯具有现实可行性。

(2) 坯件所受压力过大造成错层缺陷和压溃缺陷，或导致坯件变形，精确控制浆料涂层厚度，减少下压压力，能够保证坯件精度。

(3) 浆料涂层厚度与加料形式、刮刀间隙高度、刮刀速度有关，通过控制这些参数可精确控制浆料涂层厚度，并实现25 μm薄浆料涂层，为更高精度坯件的成形打下基础。

 前景与应用

该技术所制备的陶瓷型芯可应用于铸造具有复杂多层内腔的单晶空心涡轮叶片，同时对其他复杂精密铸造用型芯及铸型有潜在应用广价值。

引用论文

胡可辉, 吕志刚, 陆宽, 梁静静. 复杂陶瓷型芯增材制造及浇注工艺验证[J]. 机械工程学报, 2021, 57(3): 227-234.

HU Kehui, Lü Zhigang, LU Kuan, LIANG Jingjing. Additive Manufacturing of Complex Ceramic Cores and Verification of Casting Process[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2021, 57(3): 227-234.

文章来源：机械工程学报

白皮书下载，加入3D科学谷QQ群：106477771
网站投稿请发送至2509957133@qq.com
欢迎转载，转载请注明来源3D科学谷，并链接到3D科学谷网站原文。

针对这些市场需求，漫格科技（VoxelDance）团队对DLP/LCD光固化打印常用的应用领域，比如齿科、手办、珠宝和工程设计等，进行了深入研究，重新定义了DLP/LCD 3D打印数据准备软件。由此，Voxeldance Tango 应运而生。

视频：Voxeldance Tango软件© 漫格科技

Voxeldance Tango重新整合了DLP/LCD 光固化3D打印所需的重要功能，界面简洁、友好，用户容易上手。高度自动化的软件功能让整个数据准备流程更加流畅，减少了枯燥的机械化工人操作，提高打印效率。

Voxeldance Tango的主要功能模块包括：

• 文件导入
  可以导入多种类型文件，包括：CLI 文件(*.cli), SLC文件(*.slc), STL(*.stl), 3D Manufacturing Format(*.3mf), WaveFront OBJ文件(*.obj)，Object File Format(*.off)。
• 零件修复
  一键修复破损的模型，包括坏边，孔洞，面片错误方向和交叉面，保证模型能被成功打印。通过自动修复面板，用户可以查看模型信息，包括：顶点、三角形、壳体、坏边、孔洞、错误方向和交叉面。
  
• 嵌套摆放
  一键自动摆放。相比于基于包围盒的摆放，Voxeldance Tango的嵌套摆放，可以在打印平台上尽可能多的摆放打印零件，提高了打印效率。
  
• 抽壳
  一键自动抽壳。通过抽壳，可以减少零件打印材料和时间。Voxeldance Tango的抽壳算法可以保证零件抽壳后，零件没有错误。
  
• 蜂窝结构
  一键自动添加蜂窝结构。蜂窝结构可以提高零件强度，并减少零件打印材料，节约打印成本。
  
• 标签
  人性化的交互设计，可以随心所欲的添加标签。通过自由框选，用户可以自由控制标签大小和位置。
  
• 支撑
  Voxeldance Tango提供两种支撑结构，柱状支撑和V-Support，可以一键添加支撑，并能创建和保存支撑脚本为下一次使用。
  尤其是V-Support区别于一般的柱状支撑有以下优点：

1. 更可靠。V-Support是一种脚手架结构的支撑，有可以大大增加支撑强度，提高打印成功率。
2. 更智能。V-Support可以自动避开旁边的零件，使支撑更容易拆除，并且不影响旁边零件的表面质量。
3. 更容易拆除。V-Support可以设置非常细小的支撑头，使支撑更容易拆除，提高零件的表面质量。

模型来自鳞睿工作室

• 切片
  得益于优化的算法，Voxeldance Tango的切片速度非常快。增加了图像抗锯齿，图像灰度和模糊，可以减少打印像素纹，提高模型表面质量。
  

另外，Voxeldance Tango集成了漫格科技自主研发的几何内核VDK3.0，利用GPU计算加速，支持巨量数据处理，使软件拥有工业级软件的运行效率和稳定性。

几何内核VDK3.0 (VoxelDance Kernel 3.0)

根据漫格科技，他们可以将整个软件和3D打印机整合为一个完整3D打印解决方案，也可以提供API，将软件中集成的功能模块集成到用户现有的3D打印软件解决方案中。

白皮书下载，加入3D科学谷QQ群：106477771
网站投稿请发送至2509957133@qq.com
欢迎转载，转载请注明来源3D科学谷，并链接到3D科学谷网站原文。

3D打印的应用已经从快速成型逐渐扩展到组织工程、电子器件和软体机器人等多个方面。但目前大多数3D打印方法只能打印具有单一材料属性或多个离散材料属性的零件，而无法控制复杂的机械梯度。正因为如此，在单次打印过程中实现具有材料特性可调的功能梯度材料的3D打印变得越来越重要。

发表于Science Advances 期刊的一篇研究论文提出了一种基于DLP 3D打印原理的灰度处理3D打印方法，可进行力学性能可控结构的3D打印。

功能梯度达3个数量级

研究论文的题为“Grayscale digital light processing 3D printing forhighly functionally graded materials”。该研究首先通过灰度处理将打印图案进行光固化，从而使特定位置的结构具有定制化的力学特性，然后进行第二步热固化来消除大部分残留单体并增强性能梯度。通过使用这种方法，可以实现打印结构力学性能的定制化分布，其可用作2D和3D晶格、晶胞结构的打印，并可用于超材料的功能化应用。

首先，研究人员设计了一种利用两步固化混合墨水的打印系统（图1）。通过使用matlab代码对切片后每幅图像进行处理，从而根据所需的属性生成灰度分布，随后再对处理成灰度图案的各个层的图像进行打印。

图1 通过两步固化的DLP 3D打印功能梯度材料。

其次，研究人员利用DLP 技术可以打印空心结构这一优点，设计和制造了多种打印结构，并通过特定的灰度处理来控制打印结构的压缩变形（图2）。

图2 超材料通过灰度处理DLP打印实现多种功能化应用。

出于打印材料在不同的驱动温度下表现出形状记忆效应这一现象（图3），研究人员对几种不同结构进行了DLP 打印制造，结果显示在温度变化后打印结构的形态也发生了改变。

图3 灰度处理DLP打印复合材料在顺序形状记忆聚合物组件和4D打印中的应用。

最后，研究人员通过改变与灰度相关的漫射率从而使灰度处理图案可视化(图4)，打印出的可视化图案在可见光下不明显，但在紫外光下可显示出来，其可通过结合荧光素的着色功能实现在加密和防伪方面的应用。

图4 通过扩散辅助着色对分级材料进行加密。

总的来说，该研究提出了一种利用灰度处理的DLP打印技术，并辅以温度固化，从而实现了形状复杂、功能定制化零件的高精度制造。同时，这种两步固化策略可以推广到具有相同化学概念的其他树脂材料体系。灰度处理DLP产生的可广泛调节的机械梯度为3D打印带来了新的功能特性组合。

不可忽视的是，该方法仍存在一些急需解决的问题。首先，打印结构的分辨率会受到打印机、打印材料及打印参数的影响。其次，所用材料分子结构和打印结构力学性能之间的关系需要进一步利用纳米尺度的机械测试和建模方法来进一步了解。展望未来，灰度处理DLP打印方法在手术前模型规划、软体机器人以及防伪等方面的应用具有极大的潜力。

白皮书下载，加入3D科学谷QQ群：106477771
网站投稿请发送至2509957133@qq.com
欢迎转载，转载请注明来源3D科学谷，并链接到3D科学谷网站原文。

近日，来自浙江大学化学工程联合国家重点实验室教授谢涛课题组，报道了通过控制打印过程中同时发生的两个相互竞争的动力学过程 (聚合和聚合物溶解) 来实现热塑性聚合物DLP 3D打印的成功尝试。以选定的单体4 -丙烯酰吗啉(ACMO)为例，演示了热塑性三维支架的打印，利用其独特的水溶性特性，可以进一步转化为各种材料/设备。ACMO的超低粘度，加上表面氧阻聚，使新鲜树脂快速铺展在已固化的平面，可实现高速3D打印。该工艺简单的实现机制和材料的通用性拓宽了3D打印在构建功能3D设备 (包括可重构天线、形状移动结构和微流体) 方面的应用范围。该研究成果以题为“RapidOpen-Air Digital Light 3D Printing of Thermoplastic Polymer”的论文发表在国际知名学术期刊AdvancedMaterials上（见文后原文链接）。

图1. DLP打印热塑性ACMO树脂的可行性。a)自上而下的DLP设备和打印配方。b) ACMO树脂与商用热固性丙烯酸酯树脂(FSL-C, S-MAKER)的固化动力学对比。c) 多种打印结构。d) UV固化后打印出不同半径的柱子。e) 微型开尔文晶格及其SEM结构。

图2.快速敞口打印过程。a)表面氧阻聚在固化树脂切片内沿z方向深度衰减。b)分子量和双键转化率沿z方向深度变化的定量分析。c)光照时间对抑制表面氧阻聚深度的影响。d)氩气处理树脂、对照样品与氧气处理树脂快速打印模型比较。

图3. ACMO聚合物的热塑性特性。a) 随着配方中硫醇含量的增加，流动性增强。b) 硫醇含量对聚合物分子量和熔融指数的影响。c) 热塑性聚合物和商用热固性树脂打印件的水溶性对比 d) 硫醇含量对聚合物分子量和溶解动力学的影响。

图4.演示了牺牲模塑的应用。a) 环氧SMP形状记忆循环。b) 基于液体金属的可重构天线的制造工艺。c) 可重构天线的频率调谐。d) 基于PDMS的微流控装置。

从原理、材料和工艺出发，本工作将DLP打印的范围从热固性聚合物拓展到了热塑性聚合物，利用材料本身粘度低，表层氧阻聚严重的特点实现了高速打印。此外，将一些无法通过传统DLP技术打印的材料，使用DLP打印热塑性聚合物作为牺牲模具，实现了这些材料的DLP打印。该工作实现了高速打印热塑性聚合物，这可能会带来更多的技术机遇，超出本研究所展示的成果。本工作第一作者为浙江大学化学工程与生物工程学院在读博士生邓诗泓，论文的第一通讯作者为谢涛教授，论文第二通讯作者为吴晶军博士。

文章官网链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201903970

文章来源：高分子科学前沿

资料下载，请加入3D科学谷3D产业链QQ群：529965687
更多信息或查找往期文章，请登陆www.ganjiayu.com,
在首页搜索关键词 网站投稿请发送至2509957133@qq.com

3D打印作为新兴的先进制造技术，在器件构筑上具有精确制备、自由设计以及一步成型等优点。因此，通过设计一种可打印的水凝胶材料，利用其湿度响应性，制备3D打印水凝胶驱动变形器件，不仅能充分发挥3D打印在微结构制备方面的优势，而且对于拓展其在变形器件领域的应用具有重要意义。

中国科学院兰州化学物理研究所王晓龙研究员团队采用数字光处理（DLP）3D打印技术，通过构筑不对称微结构实现了基于湿度刺激的水凝胶器件的制备和驱动变形。以打印的样条为例（图1），通过在其表面一侧构筑垂直或倾斜于长度方向的微沟槽，样条在湿度刺激下能够实现快速的弯曲或螺旋，并且通过调整沟槽的深度、倾斜角度或刺激时间，其弯曲或螺旋变形行为能够实现形态可控、可预期以及可设计。

　　　　图1. DLP 3D打印可控形变水凝胶示意图

更加复杂的形态变化如图2所示。利用3D打印在自由设计和成形方面的优势，研究人员实现了仿生变形器件从一维线条向三维类石斛兰花朵的形态转变，或从二维的平面花朵向三维风车的形态转变，以及从三维八爪柱状体向更加复杂的三维八爪鱼或水轮机的形态转变，充分展现了3D打印设计的灵活性和器件的复杂可控变形能力。

更为重要的是，该变形器件的设计理念和水凝胶材料具有良好的通用性和兼容性，通过调节水凝胶组分，可推广至其他刺激-响应的水凝胶体系。如通过加入温敏性的2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯(MEO2MA)作为前驱体水凝胶材料，利用3D打印制备的基于温度刺激的抓取器能够实现快速的水下抓取、输运与释放功能。该研究表明，与水凝胶结合的3D打印技术，在软体机器人、智能变形器件方面存在着巨大的潜在应用价值。

图2. 3D打印水凝胶实现复杂而精确的仿生可控变形

相关工作发表在Advanced Materials Technologies (2019, 4, 1800713; DOI: 10.1002/admt.201800713)上，王晓龙研究员为唯一通讯作者，博士研究生姬忠莹为第一作者。该工作得到了国家自然科学基金和甘肃省科技计划等项目的支持。

来源：国家基金委

白皮书下载，加入3D科学谷QQ群：106477771
网站投稿请发送至2509957133@qq.com
欢迎转载，转载请注明来源3D科学谷，并链接到3D科学谷网站原文。

UNIZ成立于2014年3月，总部位于美国加州，其高速光固化3D打印技术可以实现高精度打印，桌面机可达到1000毫升/小时的成型速度，以高速度和高精度著称。

UNIZ桌面型3D打印机可以快速打印出高精度模型，如汽车行业模具冶具，医疗行业牙模，骨科模型等。其主打产品SLASH光固化3D打印机在Kickstarter成功众筹，基于专利的液冷LCD光固化技术，对不同的应用推出了系列3D打印解决方案。

目前，UNIZ已与海外多家企业建立良好的合作关系，UNIZ专利所有的液冷LCD光固化3D打印技术获得了市场的认可。其中包括美国牙科实验室Glidewell Labs、军工企业Northrup Grumman等。UNIZ在北京、深圳、广西和荷兰鹿特丹均设有分公司。
UNIZ获得A轮投资信息德联资本领投680万美元，完成融资后，UNIZ计划将销售市场从美中欧三个重点区域向其他地区扩散，进一步拓展全球经销网络，将技术优势转化为市场优势。UNIZ高层透露，未来计划在工业级领域推出系列3D打印产品和解决方案，目标是将传统工业手板制作时间缩短50-100倍。

3D打印行业经历光环褪去的阵痛之后，反而去粗取精，资本看好这项技术对制造业的推动作用而频繁进入，国际传统行业巨头也多次收购、引入3D打印业务。商业的成功除了技术层面更重要的是效率和成本，尽管目前还没有产生显著的红利，我们还是认为其高利润率与灵活性会吸引更多投资人和从业者，加速成长。

来源：中关村在线
下载资料，请加入3D科学谷3D产业链QQ群：529965687
查找往期文章，请登陆www.51shape.com,在首页搜索关键词
网站投稿请发送至editor@51shape.com

近日，麻省理工和新加坡科技设计大学在塑料的3D打印获得了自愈合方面的进展。他们开创的3D打印热响应性聚合物材料，能够记得原来的形状，即使被暴露在极端压力和扭转弯曲成无用的形状，只要把对象放回他们的响应温度下，立即在几秒钟内回到原来的形式。

这是一个巨大的创新，可以使3D打印适用于更广泛的应用。开拓性的研究人员已经在研究控制药物输送和太阳能电池板跟踪解决方案。这一突破性的创新被发表在Nature杂志上，题目为 《Multimaterial 4D Printing with Tailorable Shape Memory Polymers》  （4D打印多材料形状记忆聚合物）

该研究小组还包括SUTD助理教授Kevin Ge和罗格斯大学助理教授Howon Lee（两人之前都属于麻省理工学院）。他们解释说，这些4D打印方法可以应用于不同尺寸的打印。“我们的方法不仅使4D打印在微米量级得以实现，而且也可以应用于更大的对象打印，以获得更广泛的商业应用领域所需要的记忆聚合物。这将4D打印推进到广泛的实际应用领域，包括生物医学设备、航空航天结构件、太阳能电池等。”

当然，这不是第一次关于软、活性材料的探讨。除了温度的刺激，科学家们还在其他环境刺激（如热、光、电）的不同情况进行了研究，为生物医学、机器人和可穿戴式应用打开了更多可能性。记忆是一种特别有用的特性，因为它允许物体在不同的柔软程度、弹性状态下进行切换。在这种特殊的情况下，即使室温也可以“冻结”这些材料，使之呈现出不同的形状，而一个稍高的温度又可以使这些材料瞬间“弹”回坚实的状态。

但通常的3D打印方式并不是制造这些材料的最理想方法，主要影响因素是微观层面上的精度。在达到极细微的打印精度情况下，这些材料可以瞬间恢复其原始形状。这就好比一朵花可以在几毫秒内释放花粉，它只能能够这样做，是因为它的驱动机制是在微米尺度上的。

研究团队所使用的3D打印技术是DLP技术，特别之处在于来自半导体行业的高分辨率镜头。为了创建理想的形状记忆材料，他们最终决定将一种长链聚合物，和另一种较硬的聚合物混合打印。固化后的混合材料可以很容易地承受拉伸和弯曲而不破裂。

研究团队打印的埃菲尔铁塔可以被拉伸到原来长度的三倍，而不断裂，并在几秒内返回它们的原始形状。但最实用的例子是软机械手。爪子在温暖的环境自动关闭起来，可以拿起一个小螺栓，甚至还鱼蛋和软豆腐。

网络转载必须注明来源3D科学谷

网站投稿请发送至editor@51shape.com

DLP激光成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似，不过DLP是使用高分辨率的数字光处理器(DLP)投影仪来固化液态光聚合物，逐层的进行光固化，由于每层固化时通过幻灯片似的片状固化，该技术成型速度快且精度高，在材料属性、细节和表面光洁度方面可匹敌注塑成型的耐用塑料部件。

G1 DLP 3D打印机的Z轴分辨率最低可达25微米，XY平面分辨率为100微米。而且它的最大打印为100×80×150毫米。

Do3D正在开发三种不同类型的树脂：颜色偏红的All Round是一种通用型的柔性材料，固化速度很快；灰色的Top Notch是为工业用途开发的，硬度和精度方面具有优势。Ash Free主要用于熔模铸造，燃烧后不留残渣。

G1 DLP 3D打印机的定位是一款买得起得专业级别打印机，同时价位是同类系统中的最低价位(High-resolution, affordable 3D printing to your desktop.)，它可以胜任医疗设备、教育、珠宝、模具、牙科和精密铸造等应用领域。

编译自：www.3dprintingindustry.com

Prodways主要为工业企业，特别是牙科和生命科学行业，提供感光树脂、工业陶瓷、金属等3D打印材料，以及基于MOVINGLight专利技术的3D打印机。MOVINGLight 专利技术以一种将光固化处理(DLP)技术与UVA LED大功率相结合的光固化的3D打印技术。UVA 又称为长波黑斑效应紫外线 ，它有很强的穿透力。与CEA-Liten的合作有助于进一步提升产品质量和竞争力。

此次合作还有一个重要的目的是共同开发环保、清洁的聚合物、陶瓷和金属部件。CEA-Liten的目标是提出更经济、可靠、轻量化的解决方案。通过一个包括完整的工业和半工业设备的产品研发平台，CEA-Liten可以完成金属、陶瓷和磁粉这些材料的全部制作过程。

CEA-Liten的负责人表示“Prodways在3D打印领域技术优势与我们在材料和工艺上的优势相结合，将促进Liten的创新，并且有助于巩固Prodaways在3D打印行业各细分市场的领先地位。”

CEA-Liten 是由两家单位组成。CEA是法国原子能和替代能源委员会，该机构与工业企业合作、分享其技术和研究资源方面很有名气。他们是欧洲微型和纳米技术的领导者，宗旨是开发创新技术和发展信息、通讯、卫生等领域的智能化、小型化解决方案。Liten是新能源技术和纳米材料创新实验室的简称，它是欧洲新能源技术领域领先的研究中心之一。Liten是CEA技术研究部门的一部分。每年，他们与法国工业领域都有过百次技术合作，Liten拥有840多项国际专利。

Prodways公司CEO表示：“通过与CEA-Liten的合作，Prodways将开发更多的3D打印材料。此次合作是核心技术的合作，使我们为行业用户开发出新的技术应用。”

（3D科学谷编译自3Dprint.com. 欢迎转载并链接至：www.51shape.com）