3D列印智能墨水，可創造出形狀和變色的物體

2018年4月6日，南極熊獲悉，達特茅斯學院的研究人員最近在開發新的3D列印材料取得了顯著的突破。 開發出一種創新的「智能墨水」，3D列印出的物體形狀和顏色隨著時間的推移會發生改變。這一過程通常被稱為4D列印，下一代增材製造，可以在生物醫學和能源行業等領域有各種應用。

「這項技術為3D列印的物體帶來了生機，」達特茅斯大學化學助理教授陳峰科說。 「雖然許多3D列印結構只是不能反映材料分子性質的形狀，但這些油墨將功能分子帶到了3D列印領域，現在我們可以列印各種用途的智能對象。」

這個開創性的項目試圖找到一種方法來提供對3D列印物體分子結構的更高級別的控制。 這樣做的好處是巨大的，使設計能力大大增加。

該墨水是基於聚合物的「載體」創建的，該載體可以將智能分子系統整合到列印凝膠中。這允許將它們的功能從納米級轉換到宏觀級，3D列印之後不再硬化，材料會進一步發生化學反應，將活性分子成分鎖定在一起並引發轉化。例如，通過熒光跟蹤器，可以使物體響應於諸如光的外部刺激而改變顏色。

這些3D列印的「4D」物體可以反覆膨脹和收縮。這種收縮可以用來將3D列印物體的尺寸減少100倍，提供10倍的解析度。這意味著使用達特茅斯團隊的墨水可以將普通印表機的功能擴展到更複雜的印表機的水平，使其能夠以更高的解析度進行列印，而無需更改其操作，因為墨水預先編程轉化為對象的能力。

「這個過程可以使用1000美元的印表機來替代前需要10萬美元的印表機，這項技術具有可擴展性，適應性強，可以顯著降低成本。」

儘管距離能夠動態適應環境並改變其配置的全功能智能3D系統還有一段時間，但這種新型智能墨水的開發已經具有一定的潛在用途。 目前設想改進的精密過濾器和存儲裝置的製造，是可以從列印後控制結構轉換的能力中受益的。

該團隊總結了該項目及其未來潛力，他表示：「我們相信這種新方法將啟動基於小分子的3D列印材料的開發，並極大地加速智能材料和器件的開發「

近期3D列印活動

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