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来源：粉体圈|
发表时间：2018-08-21
点击：14376
据新华社华盛顿8月17日发表在新一期美国《科学进展》杂志上的研究显示，中国香港城市大学吕坚教授研究组首次实现了陶瓷4D打印。这种新技术有望应用于太空探索、航空发动机制造和电子产品等领域。
准确地说，4D打印是一种能够自动变形的材料，直接将设计内置到物料当中，不需要连接任何复杂的机电设备，就能按照产品设计自动折叠成相应的形状。4D打印可以生产智能产品，它可以自动适应外部变化，进行自我修复。比如，管道可以设计成能够根据水流量进行膨胀或收缩的，或者在破裂时自我修复。
4D打印最关键是“智能材料”。 吕坚教授研究组开发了复合弹性体（二甲基硅氧烷）基纳米复合材料（NCs）,从而克服了陶瓷前体难以变形的难题。这种陶瓷前驱体可以拉伸超过初始长度的三倍，从而使其可以被印刷和变形成复杂形状的弹性体结构，并可最终转化成一般意义上坚固的陶瓷。
弯曲的蜂窝陶瓷和手机背板
研究团队将粒径为20-50纳米之间的氧化锆晶体掺入聚二甲基硅氧烷（PDMS）基质中，以此提高结构未定型和消除收缩效应。他们开发了氧化锆组分分别为40%和20%两种不同类型的墨水，采用直接写入（DIW, Direct ink writing）打印的方法，并通过氩气或真空加热之后，再空气中加热两步成型获得陶瓷。
除了实现陶瓷4D打印外，此项研究的方法的烧结温度只需要达到1000 ℃，远低于其他陶瓷3D打印所需的1600 ℃高温。关于其论文的其他具体介绍，可以查看以下原文链接：
http://advances.sciencemag.org/content/4/8/eaat0641
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