研究表明,紫外光辅助固化直书写成形的线材具有优异的自支撑性,可形成最小尺寸在100μm以下的大跨度结构,并可层层堆积形成如空心圆柱体、晶格以及蜂巢结构等的打印件,而且所得PDMS打印件在热交联后具有优异的机械性能,其断裂强度和断裂伸长率分别为3.86 MPa 和123%,优于已报道的3D打印PDMS。研究人员采用同轴打印Sylgard 184制备的微孔道证明该方法可应用于微液体器件构筑等领域。更为重要的是,这种光热两步固化方法具有较好的普适性,可以实现其他硅橡胶材料包括人体硅胶、模具硅胶、灌封胶等的3D打印成型,因此在生物医疗、柔性电子、软机器人等领域具有应用潜能。
以上工作近期在线发表在Macromolecular Rapid Communication (DOI: 10.1002/marc.202000064)上,相关研究得到国家自然科学基金、中科院前沿科学研究重点项目和“西部之光”人才培养计划项目的资助。

图:紫外固化辅助直书写3D打印PDMS示意图及打印件力学性能、成型精度以及应用展示