《AM》:DLP 3D打印磁性排列液晶弹性体LCE

文摘   2024-11-06 21:14   陕西  

      液晶弹性体(LCEs)是一种各向异性的软材料,当受到刺激时能够发生较大的尺寸变化。刺激引起的热力学响应的大小和方向性与LCE的排列有关。最近的报告详细介绍了通过增材制造(AM)技术制备LCEs的方法,主要是使用直写印刷。另一种增材制造技术,数字光处理(DLP) 3D打印,已经引起了极大的兴趣,因为它提供了具有高保真度和分辨率的LCE自由形式。然而,使用还原聚合方法(如DLP)打印的一个挑战是LCE的排列。
      近日,美国桑迪亚国家实验室Devin J. Roach &科罗拉多大学Timothy J. White团队使用100mT磁场通过DLP 3D打印制备了排列的的主链LCE。文章系统地分析了磁场强度、排列时间和构建层厚度对3D打印LCE取向度的影响。根据这一基本认识,DLP可用于在两个空间方向上打印具有全厚度变化的复杂LCE自由形状。LCE自由形式中空间方向的层次变化用于制造在加热时表现出机械不稳定性的物体。排列LCE的DLP打印为制造刺激响应材料提供了新的机会,这些材料的形状因素优化了软体机器人和能量吸收的功能使用。

图1 磁场DLP 3D打印制备排列LCE的原理

图2 LCE的热力学响应

图3 双层LCE 3D打印及其热力学响应

图4 DLP 3D打印LCE不同形状

图5 制备了一种交替的Halbach阵列,该阵列在磁场中产生空间方差。

  • 原文题目Digital Light Process 3D Printing of Magnetically Aligned Liquid Crystalline Elastomer Free–forms

  • 论文第一作者:Jeremy A. Herman

  • 原文链接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202414209

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